Частотно-модулированный кварцевый генератор Советский патент 1982 года по МПК H03B5/32 H03C3/22 

(54) ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫЙ КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано, в частности, в преобразоватеп51х напряжениечастота, системах фазовой автоподстройки частоты. Известен частотно-модуго1рованный кварцевый генератор, содержащий первый транзистор, включенный по схеме с обше базой, с резистором в цепи эмиттера и резонансной нагрузкой в цепи коллектора к которому через второй транзист 45, вклю ченный по схеме эмиттерного повторителя, подключен один электрод кварцё вого резонатора, катушку индуктивности и парафазный источник управляющего на«пряжения fl. Однако в известном частотно-модулированном кварцевом генераторе недостаточно высокая крутизна характеристики управления частотой. Цель изобретения - увеличение крутиз ны характеристики управления частотой. Для этой цели в известный частотномодулированный кварцевый генератор вве ден третий транзистор, включенный по схеме с общей базой, пртчем коллекторы первого и третьего транзисторов соединены непосредственно, эмиттеры - через катушку индуктивности, базы подключены к соответствующим выходам парафазного источника управпякхаего напряжения, а другой электрод кварцевого резонатора подключен к эмиттеру третьего транзистора. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства. Частотно-модулированный кварцешлй генератор содержит транзисторы 1-3, кварт1евый резонатор 4, резистор 5, резонансную нагрузку 6, катушку инауктивности 7, парафазный источник управлйкшего напряжения 8. Частотио-модулированный кварцев генератор работает следующим образом. Црн наличии управляюшего напряжения , величина и полярность которого обеспечивают полное открывание транзистора 1 каскада в закрывание транзистора 3, , сигнал обратной связи с выхода эмиттерного повторителя на транзисторе 2 проходит через последовательно соединенные кварцевый резонатор 4 и катушку индуктивности 7 на эмиттер (открытого в дан ном случае) транзистора 1. Согласно вы ражению для относительной перестройки частоты кварцевого генератора с подобной цепью обратной связи, частота генерируемых колебаний ниже частоты последовательного резонанса кварцевого резонатора 4. По мере закрывания транзистора 1 и соответствующего открывания транзистора 3 под воздействием управляющего напряжения сигнал в цепи обратной связи перераспределяется между этими транзисторами 1, 3 и происходит повыщение частоты генерируемых колебаний. Когда транзистор 3 полностью открыт, а транзистор 1 закрыт, сигнал в цепи об ратной связи минует катушку индуктивности 7 и частота генерируемых колебаний достигает своего верхнего предела. Величина дифференциального управляющего напряжения и рр подаваемого на базы транзисторов 1 и 3, обычно составляет не более десятков милливольт даже для полного переключения транзисторов 1 и 3 из открытого состояния в закрытое. При этом, как показывают результаты эксперимента, в предлагаемом кварцевом генераторе получается значительный диапазон перестройки частоты, усредненная крутизна характеристики управления, получаемая как отношение полосы электронной перестройки частоты к величине управляющего напряжения, в предлагаемом кварцевом генераторе больше, чем у известных генераторов с варикапом при сохранении других параметров - темпера- турной, временной и т. д. стабильности частоты. Повышенная крутизна характеристики управления предлагаемого кварцевого генератора позволяет увеличить чувствител ность, например, демодуляторов ЧМ сигналов, выполненных на основе системы ФАПЧ, генераторов ЧМ колебаний, преобразователей напряжение - частота, и обеспечивает электронную перестройку частоты при малых амплитудах управляющего напряжения, что позволяет снизить напряжение питания устройств, вырабатывающих управляющее напряжение. В предлагаемом кварцевом генераторе обеспечивается бочее высокая стабильность частоты при наличии синфазной (паразитной) составляющей в управляющем напряжении, обусловленной наводками в цепи управления и изменении напряжения питания. Это объясняется тем, что транзисторы 1 и 3 образуют дифференциальный каскад, который, как известно, мало чувствителен к синфазгым помехам. Форму л а изобретения Частотно-модулированный кварцевый генератор, содержащий первый транзистор, включенный по схеме с общей базой, с резистором в цепи эмиттера и рюзо- нансной нагрузкой в цепи коллектора, к которому через второй транзистор, включенный по схеме эмиттерного повторителя, подключен один электрод кварцевого резонатора, катушку индуктивности и парафазный источник управляющего напряжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения крутизны характеристики управления частотой, введен третий транзистор, включенный по схеме с обшей базой, причем коллекторы первого и третьего транзисторов соединены непосредственно, эмиттеры - через катушку индуктивности, базы подключены к соответствующим выходам парафазного источника управляющего напряжения, а другой электрод кварцевого резонатора подключен к эмиттеру третьего транзистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3302138, кл. 334-15, 1967 (прототип).

u

4

О

«sj

V

J.

-ч

IH

н

о Q о

J. I