Кварцевый автогенератор

 

(72) Авторы изобретения

А. Л. Борисенко, О. Т. Соколов, Л.

f. Г. Ханин и Н. H. Михайлов

1 ЦЛТЕЙ.! GФ ТВ ниг vi «,5.БКЬЛИЖ ЯКА (71) Заявятель (54) КВАРЦЕВЫЙ АВТОГЕНЕРАТОР

1 2

Изобретение относится к радиотех . Эта цель достигается тем, что внике и может быть использовано в ка- кварцевом автогенераторе, содержачестве источника высокостабильных щем транзистор р-и-р проводимости, колебаний. между базой и коллектором которого ,Известен кварцевый автогенератор, включен первый резистор, эмиттер подсодержащий транзистор р-и-р проводи- :ключен через параллельно соединенмости, между базой и коллектором кото- ные кварцевый резонатор и второй рерого включен первый резистор,эмиттер :зистор к шине источника питания:„ а подключен через параллельно соединен- база соединена с коллектором через ные кварцевый резонатор.и второй ре- коллекторно-базовь5й переход транэисl0 i-" эистор к шине. источника питания;а ба- тора п.-р-п проводимости, эмиттер ко-.. за соединена с коллектором через кол- торого подключен к стоку полевого лекторно-базовый переход транзистора . транзистора, исток которого через и-р-и проводимости, эмиттер которого .третий резистор, а сток через первый подключен к стоку полевого транзис- конденсатор подключены к общей ши55 . тора, исток которого через третий . не, затвор полевого .транзистора-че" резистор, а сток через первый.конден- рез четвертый резистор и через втосатор подключены к общей шине 1.1).. рой конденсатор подключен соответстОднако в этом устройстве недоста- венно .к общей -шине и к базе транзис"" точно высокая стабильность .частоты 20 тора и-р-n проводимости, а параллель. генерируемых колебаний. .но третьему резистору включен .третий

Цель изобретения - повышение ста" .конденсатор». бильности частоты генерируемых коле- .. На чертеже приведена электрическая баний. .схема. кварцевого автогенератора. ным сопротивлением по сравнению с выходным сопротивлением, определяемым выходными статическими характеристиками, которое используется в известной схеме.

Причем динамическая выходная характеристика нелинейна, так как вольтамперная характеристика прямой передвчи имеет квадратичный характер. По мере увеличения амплитуды колебаний на стоке средняя за период величина выходного сопротивления уменьшается. Это сопротивление через конденсатор 11 подключено параллельно конденсатору 9 в контуре ко-. лебательной системы. При нарастании колебаний уменьшение выходного сопротивления полевого транзистора 3, шунтирующего конденсатор 9, вызывает i рост сопротивления потерь в колебательной системе, т ° е. при одинако« вых исходных режимах с достаточно большим фактором регенерации предлагаемого генератора и известного, в первом устанавливается автоколебательный режим с меньшими амплитуда" ми по сравнению с известным. Это приводит к уменьшению частотной поп-. равки по отношению к частоте последовательного резонанса кварцевого резонатора 4 из-эа высших гармоник тока и, следовательно, к повышению стабильности частоты при вариации их величин.

Предлагаемый генератор позволяет повысить стабильность частоты, сни" зить параметрическую нестабильность (из-за вариации емкости конденсатора 9, определяющего возбуждение кварцевого резонатора 4 на заданной гармонике» более, чем на порядок и в 3 раза режимную (из-за вариации напряжения питания).

Предлагаемый кварцевый автогенератор обладает всеми достоинствами известного - экономичностью,.мощно стью рассеивания на кварце в доли мкВт, пригодностью к микроисполнению и имеет более высокую стабильность частоты генерируемых колебаний.

3 95925б

Кварцевый автогенератор содержит транзисторы 1 и 2 р-и-р проводимости и и-р-и проводимости, полевой транзистор 3, кварцевый резонатор 4, первый, второй, третий и четвертый резисторы g-8, первый, второй и третий конденсаторы 9-11.

Кварцевый автогенератор работает следующим образом.

Двухполюсник, состоящий из эле- to ментов 1,2 и 5 (у которого выходные выводы - эмиттеры транзисторов 1 и 2) имеет S-образную характеристику. Полевой транзистор 3 задает ток через этот двухполюсник. Величина тока долж- 15 на соответствовать положению рабочей точки на "падающем" участке характеристики,. определяющем двухполюсник, как последовательное соединение отрицательного сопротивления R (-) и не- щ которой эквивалентной индуктивности.

Таким образом, имеется замкнутый последовательный контур, состоящий из эквивалентных отрицательного сопро.тивления В (-), индуктивности двух- 25 полюсника, кварцевого резонатера 4 и параллельной RC-цепи, где С - емкость конденсатора 9, а R - -выходное сопротивление полевого транзистора 3, для которого задается режим, соответствующий пологим выходным статическим характеристикам, что обуславливает достаточно большое выходное сопротивление R и его неизменность при изменениях напряжения на стоке в течение периода колебаний.

Выполнение условия и (-) 7 Rq, где К - сопротивлвние кварцевого резонатора 4, приводит к появлению автоколебательного процесса в контуре.

При этом колебательное напряжение на стоке полевого транзистора 3 или эмиттера транзистора 2 синфаэно с напряжением на базе транзистора 2, Увеличение напряжения на стоке, 45 которое, практически не изменяет ток стока, сопровождается аналогичным изменением напряжения на затворе, так как связан конденсатором 10 с базой транзистора 2..Это соответствует тому, что рабочая точка на статичес50 кой выходной характеристике полевого транзистора 3 перемещается на другую характеристику, соответствующую большему напряжению на затворе, по мере роста напряжения на стоке. Та»

55 ким образом, полевой транзистор 3 при таком включении затвора обладает значительно меньшим динамическим выходФормула изобретения

Кварцевый автогенератор, содержащий транзистор р-и-р проводимости, между базой и коллектором которого включен первый резистор, эмиттер

Составитель A. Зайцева

Техред И.Тепер Корректор Н. Король

Редактор И. Касарда

Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7025/75

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 9592 подключен через параллельно соединенные кварцевый резонатор и второй ,резйстор к шине источника питания,. а база соединена е коллектором через коллекторно-базьвый переход транэис- э тора .и-р-и проводимости,,эмиттер ко" торого подключен к стоку полевого транзистора, исток которого через третий резистор, а сток через первый конденсатор подключены к общей шине, >В о т л и ч а ю щ и " с я тем, что, с целью повышения стабильности частоть|

56 4 генерируемым колебаний, затвор поле- еого транзистора через четвертый резистор и через. второй конденсатор подключен соответственно к общей ши. не и к базе транзистора и-р-п проводимости, а параллельно третьему ре" зистору включен третий конденсатор,.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Журнал "Приборы и техника эксперимента", 1979, N 3, с. 119-121 (прототип).