Кварцевый автогенератор Советский патент 1982 года по МПК H03B5/32 

(54) КВАРЦЕВЫЙ АВТОГЕНЕРАТОР

. 1

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиопередающей, радиоприемной аппаратуре устройств связи и измерительной технике.

Известен кварцевый автогенератор, содержащий дифференциальный усилитель на двух полевых транзисторах, истоки которых через токостабилизирующий полевой транзистор, затворы через соответствующие резисторы подключены к общей щине, а стоки через соответствующие резисторы подсоединены к щине источника питания, а также два связанных емкостной связью кварцевых частотозадающих элемента, каждый из которых включен между затвором и стоком соответствующего полевого транзистора 1.

Однако известный кварцевый автогенератор сложен и имеет достаточно высокий коэффициент нелинейных искажений выходных колебаний основной и удвоенной частоты.

Цель изобретения - уменьщение нелинейных искажений выходных колебаний основной и удвоенной частоты при упрощении устройства.

Указанная цель достигается тем, что в кварцевом автогенераторе, содержащем дифференциальный усилитель на двух полевых транзисторах, истоки которых через токостабилизирующий полевой транзистор, затворы через соответствующие резисторы подключены к общей щине, а стоки через соответствующие резисторы подсоединены к щине источника питания, а также кварцевый частотозадающий элемент, кварцевый частотозадающий элемент выполнен в виде пьезотрансформатора, причем его входные электроды подключены к стокам, а выходные электроды - к затворам полевых транзисторов дифференциального усилителя.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема кварцевого автогенератора.

Кварцевый автогенератор содержит дифференциальный усилитель на двух полевых транзисторах 1 и 2, токостабилизирующий 20 полевой транзистор 3, пьезотрансформатор 4 с входными 5 и 6 и выходными 7 и 8 электродами; резисторы 9-13.

Кварцевый автогенератор работает следующим образом. Рассмотрим работу устройства, когда ifi затворах полевых транзисторов 1 и 2 Л11 ствуют исходные одинаковые по величине ||).1тивофазные сигналы. Усиленные полевыми транзисторами 1 и 2 колебания с противоположной фазой выделяются на их стойках и поступают на входные электроды 5 и 6 пьезотрансформатора 4, расположенные на противоположных гранях пьез-оэлемента. При возбуждении пьезотрансформатора 4 электрическое напряжение на выходных электродах 7 и 8 оказывается сдвинутым на ISO по отношению к напряжению, приложенному к входным электродам 5 и 6, т. е. колебания на затворах полевых транзисторов 1 и 2 оказываются сфазированными с исходными. Этим обеспечивается фазовое условие самовозбуждения генератора. Амплитудное условие обеспечивается соответствующим выбором величин резисторов 9 и 10, а также установкой рабочей точки полевых транзисторов 1 и 2 с помощью токостабилизирующего полевого транзистора 3. В предлагаемом генераторе используется пьезотрансформатор 4, работающий на частоте последовательного резонанса. В этой связи нет необходимости во включении дополнительных реактивных элементов (индуктивности или конденсаторов), являющихся, как известно, одним из основных дестабилизирующих факторов в генераторе. Сохраняя достоинства прототипа, предлагаемый генератор имеет перед ним существенные преимущества, он содержит один частотозадающий элемент - пьезотрансформатор 4, в нем отсутствуют какиелибо другие реактивные элементы, проще настройка, частота основных выходных колебаний совпадает с частотой последовательного резонанса пьезотрансформатора 4, т. е. с его частотой настройки. Благодаря полной симметрии схемы, обусловленной использованием одного частотозадающего элемента, связывающего плечи генератора, существенно улучщается форма выходных колебаний основной и удвоенной частоты и в меньщей степени проявляется дестабилизирующее действие на частоту высщих гармонических выходных токов полевых транзисторов 1 и 2. Генератор работает в широком интервале температур, имеет малое потребление мощности от источника питания, помимо пьезотрансформатора 4 он содержит только резисторы и однотипные полевые транзисторы 1-3, что позволяет эффективно использовать методы интегральной технологии при его практическом выполнении. Формула изобретения Кварцевый автогенератор, содержащий дифференциальный усилитель на двух полевых транзисторах, истоки которых через токостабилизирующий полевой транзистор, затворы через соответствующие резисторы подключены к общей шине, а стоки через соответствующие резисторы подсоединены к шине источ ника питания, а также кварцевый частотозадающий элемент, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений выходных колебаний основной и удвоенной частоты при упрощении автогенератора, кварцевый частотозадающий элемент выполнен в виде пьезотрансформатора, причем его входные электроды подключены к стокам, а выходные электроды - к затворам полевых транзисторов дифференциального усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 592004, кл. Н 03 В 5/32, 1977 (прототип).

ю