Генератор, управляемый напряжением

 

Использование: в радиотехнике, в технике связи, измерительной и вычислительной технике. Сущность изобретения: генератор, управляемый напряжением, содержит первый, второй, третий и четвертый транзисторы 1 - 4, первый, второй, третий резисторы 5 - 7, конденсатор 8, первый, второй, и третий параллельные LC-контуры 9 - 11, первый, второй и третий токозадающие элементы 12 - 14, первый и второй варикапы 15,16 и имеет повышенную стабильность частоты и уменьшенное влияние на него нагрузки. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в технике связи, измерительной и вычислительной технике.

Целью изобретения является повышение стабильности частоты и уменьшение влияния нагрузки.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема генератора, управляемого напряжением.

Генератор, управляемый напряжением, содержит первый, второй, третий и четвертый транзисторы 1-4, первый, второй и третий резисторы 5-7, конденсатор 8, первый, второй и третий параллельные LC-контуры 9-11, первый, второй и третий токозадающие элементы 12-14, первый и второй варикапы 15, 16.

Генератор, управляемый напряжением, работает следующим образом.

Первоначально подается напряжение питания и устанавливаются токи токозадающих элементов такой величины, чтобы вывести все транзисторы в активный режим. В случае идентичности всех транзисторов и равенства токов токозадающих элементов 13 и 14 эмиттерные токи транзисторов 1 и 2 равны половине тока I₀₁, протекающего через токозадающий элемент 12, а эмиттерные токи транзисторов 3 и 4 равны; I_эз= I_эи= - I₀₂ (1) где I₀₂ - ток токозадающих элементов 13 и 14.

При этом эквивалентная отрицательная проводимость в точках подключения первого параллельного LC-контура приближенно равна G_э= - (2) где ϕ_г - температурный потенциал.

Если значение G_э превышает проводимость потерь эквивалентного LC-контура, образованного параллельно соединенными первым LC-контуром и варикапами, в генераторе устанавливаются электрические колебания на частоте, близкой к резонансной частоте данного эквивалентного LC-контура.

Сигнал рабочей частоты поступает через повторители тока на транзисторах 3 и 4 на второй и третий выходные параллельные LC-контуры, которые настраиваются на среднюю рабочую частоту генератора.

Данные контуры осуществляют дополнительное подавление побочных спектральных составляющих, а также служат для согласования генератора с цепями нагрузки.

Подача генерируемого сигнала в цепи нагрузки через повторители тока на транзисторы 3 и 4, включенные по схеме с общей базой, а также частичное включение элементов нагрузки в выходные резонансные контуры обеспечивает повышенную развязку частотно-задающих цепей генератора от цепей нагрузки, что обуславливает повышение стабильности генерируемой частоты, а также повышенную развязку между обоими выходами генератора без использования дополнительных буферных усилителей.

Увеличение стабильности частоты обусловлено также тем, что исключена работа всех транзисторов в режиме насыщения.

При этом имеет место оптимальное симметричное двустороннее ограничение сигнала, осуществляемое за счет запирания транзисторов 1 и 2.

Таким образом, генератор, управляемый напряжением, выгодно отличается от прототипа тем, что при прочих равных условиях (потребляемая мощность, диапазон рабочих частот, элементная база), имеет повышенную стабильность частоты и большую нагрузочную способность, а также позволяет реализовать два сигнальных выхода, имеющих повышенную взаимную развязку, и улучшенную развязку от частотно-задающих цепей, что обеспечивает пониженную реакцию генератора, управляемого напряжением на нагрузку.

Формула изобретения

ГЕНЕРАТОР, УПРАВЛЯЕМЫЙ НАПРЯЖЕНИЕМ, содержащий первый транзистор, эмиттер которого соединен с эмиттером второго транзистора, третий транзистор, база которого через первый резистор соединена с шиной питания и через конденсатор с общей шиной, второй резистор, первый вывод которого подключен к общей шине, параллельный LC-контур, который включен между коллекторами первого и второго транзисторов, при этом коллектор первого транзистора соединен с базовой второго транзистора, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты и уменьшения влияния нагрузки, в него введены четвертый транзистор, третий резистор, первый и второй и третий токозадающие элементы, первый и второй варикапы, второй и третий параллельные LC-контуры, при этом база четвертого транзистора соединена с базой третьего транзистора и с вторым выводом второго резистора, эмиттер четвертого транзистора соединен с базой второго транзистора и катодом первого варикапа, анод которого соединен с анодом второго варикапа и первым выводом третьего резистора, между вторым выводом которого и общей шиной включен источник управляющего напряжения, катод второго варикапа соединен с базой первого транзистора, коллектором второго транзистора и эмиттером третьего транзистора, первый токозадающий элемент включен между эмиттером первого транзистора и шиной питания, второй токозадающий элемент - между эмиттером третьего транзистора и общей шиной, третий токозадающий элемент - между эмиттером четвертого транзистора и общей шиной, второй параллельный LC-контур - между коллектором третьего транзистора и общей шиной, третий параллельный LC-контур - между коллектором четвертого транзистора и общей шиной, а средние точки емкостных цепей второго и третьего параллельных LC-контуров являются соответственно первым и вторым выходами генератора, управляемого напряжением.

РИСУНКИ

Рисунок 1