Кварцевый генератор жаунерова

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфветсиннСфциалистиекиинреспублик(22)Заявлено 21.11,80 (21) 3008016/18-09 с лрисоеаинением заявки М 9 вуаараюнЫ 1 кентвт июр вф аеа и звбретенн 1 и ещатМ(72) Автор изобретения Г. С. Жаунеров Вильнюсский филиал Экспериментального научноисследовательского института металлорежущиЪ "станков.2 т ч Р(54) кдщевый Гкнердтое ждунеровд 1Изобретение относится к радио.технике и может быть использованов качестве источника высокостабильных колебаний,Известен кварцевый генератор, содержащий два транзисторных каскада иподключенный к нагрузке первого каскада кварцевый резонатор с тремяэлектродами,.один из малых электро-.дов которого подключен к базе транзис-тора второго каскада, выполненного по .схеме эмиттерного повторителя, нагрузка которого подключена к базетранзистора первого каскада через кон"денсатор 1. 5Однако известный кварцевый генератор обладает недостаточно высокой стабильностью частоты генерируемых колебаний.Цель изобретения - повышение стабильности частоты генерируемых колебаний.Цель достигается тем, что в кварцевом генераторе первый каскад выполнен по схеме эмиттерного повторителя, причем с его нагрузкой соединен общий электрод кварцевого резонатора, а с общей шиной - другой малый электрод.На чертеже дана принципиальная электрическая схема кварцевого генератора.Кварцевый генератор содержит первый и второй транзисторные каскады, выполненные по схеме эмиттерных по" вторителей 1 и 2, кварцевый резона" тор 3, нагрузки 4 и 5 первого и второго транзисторных каскадов соответственно, конденсатор 6, резисторы 7 и 8. Кварцевый генератор работает следующим образом,Для возникновения генерации необходимо обеспечить баланс фаз и баланс амплитуд. Баланс фаз обеспечивается в предлагаемом генераторе соответствующим подсоединением электродбв кварцевого резонатора 3 к эмиттерным повторителям 1 и 2.чтобы уменьшить сигнал положительнойобратной связи и исключить ограничение генерируемого сигнала. Причем сопротивление резистора 8 должно бытьнемного больше сопротивления резистора 7, чтобы напряжение положительнойобратной связи было немного больше половины выходного напряжения эмиттерного повторителя 2, так как усилениеэмиттерных повторителей 1 и 2 меньшеединицы и еще есть незначительные потери в кварцевом резонаторе 3, т.е.для обеспечения амплитудного условиявозникновения генерации необходимо,чтобы величина сопротивления резистора 8 была больше величины сопротивления резистора 7,Как известно, коэффициент усиленияпо напряжению эмиттерного повторителямало зависит от изменения напряженияпитания и изменения температуры окружающей среды. Кроме того, в эмиттерномповторителе самая глубокая отрицательная обратная связь 3= 1.Частота и амплитуда генерируемогосигнала в предлагаемом генераторе неизменяются при изменении напряженияпитания более, чем в три раза, причемнапряжение питания всегда должнобыть больше двойной амплитуды сигнала генератора на его выходе. Если напряжение питания будет меньше, то сигнал генератора будет ограничен.Так как в генераторе 100-ная отрицательная обратная связь ( ООС ); частотный диапазон генератора не ограничен, Он зависит лишь от кварцевогорезонатора 3 и типа активных элементовэмиттерных повторителей 1 и 2.В предлагаемом устройстве, в отличии от известного, введена глубокаяООС Р 1, благодаря. чему обеспеченопостоянство уровня сигнала генератора,уменьшены нелинейные и частотные искаженив, снижен уровень внутренних помех,расширен динамический .диапазон транзисторных каскадов, улучшены фазовая и переходная характеристики на верхних частотах, поэтому предлагаемая схема генератора не нуждается в высокочастотной коррекции.Иэ изложенного" следует, что изменение параметров активных элементов предлагаемой схемы и их нестабильвлияние на частоту генерирования, чемв известной схеме, и этсь влияние темменьше, чем глубже отрицательная обратная связь. 3 938356 4Амплитудное условие воэникновенйягенерации обеспечивается следующимобразом.Входной сигнал поступает на общийэлектрод кварцевого резонатора 3,другой электрод которого соединен собщей шиной. Таким образом между общим электродом и одним малым электродом кварцевого резонатора 3, соединен.ным со входом повторителя 2, сигнал 16практически равен сигналу на входекварцевого резонатора 3 ( потери вкварцевом резонаторе 3 минимальные,так как его входное и выходное сопротивления полностью согласованы с выходным и входным сопротивлениями эмиттерных повторителей 1 и 2 ). Так какобщий электрод кварцевого резонатора 3соединен с выходом эмиттерного повторителя 1, а не с общей шиной, то сиг- рвнал на нагрузке 4 и выходной сигналкварцевого резонатора 3, синфазныеи практически одинаковые по амплитуде, суммируются. Поэтому на входэмиттерного повторителя 2 подаетсясигнал в два раза больший, чем онесть на выходе эмиттерного повторителя 1. Объяснить это можно и на эквиваленте кварцевого резонатора 3 стремя электродами, т.е. вместо негоможно- представить трансформатФр, вкотором один вывод первичной обмоткии один вывод вторичной обмотки соединены вместе и с выходом эмиттерногоповторителя 1. Таким образом, первич 35ная обмотка трансформатора подключена к выходу эмиттерного повторителя 1и к общей шине, На вторичной обмоткеиндуктируется переменное напряжение,равное напряжению на нагрузке 4 при внимаем коэффициент трансформации равным 1). Так как вторичная обмотка,являющаяся источником сигнала, соединена последовательно с "источникомсигнала" нагрузки 4 и соединена так,что ее сигнал синфазен с сигналом нанагрузке 4, то сигнал между общей шиной и входом эмиттерного повторителя 2, с которым соединена вторичнаяобмотка трансформатора, будет в двараза больше по напряжению, чем он50есть на выходе эмиттерного повторителя 1. Нагрузкой 5 эмиттерного повто-рителя 2 является делитель напряжения,состоящий из резисторов 7 и 8, с кото- ность вносят относительно меньшеерого сигнал положительной обратнойсвязи через конденсатор 6 поступаетна вход эмиттерного повторителя 1, Делитель напряжения нужен для того,938356 20 формула изобретения Составитель А, ЗайцеваРедактор Н. Лазаренко Техред А. АчЗаказ 4478/77 Тираж 9598 НИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ЖРаушская наб. д. 4/5Филиал ППП "Патент",г, Ужгород, ул. Проектная,Корректор И, МускаПодписное Большое значение имеет составляющая нестабильности, связанная с зависимостью частоты кварцевого резонатора 3 от рассеиваемой в нем мощности. Уменьшать эту мощность можно только до некоторого целесообразного предела, так как при уменьшении рассеиваемой на кварцевом резонаторе 3 мощности увеличиваются составляющие нестабильности частоты, связанные 10 с активными элементами, схемы,Предлагаемая схема позволяет значительно снизить мощность рассеяния на кварцевом резонаторе 3 благодаря глубокой отрицательной связи и малому 15 усилению эмиттерных повторителей 1 и 2, что, в свою очередь, приводит к еще более значительному уменьшению нестабильности частоты генератора. Кварцевый генератор, содержащийдва транзисторных каскада и подключен 5 ный к нагрузке первого каскада кварцевый резонатор с тремя электродами.,один из малых электродов которогоподключен к базе транзистора второгокаскада, выполненного по схеме эмиттерного повторителя, нагрузка кото"рого подключена к базе транзисторапервого каскада через конденсатор,Ь т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения стабильности частоты генерируемых колебаний, первый кас"кад выполнен по схеме эмиттерного повторителя, причем с его нагрузкой соединен общий электрод кварцевого резонатора, а с общей шиной " другоймалый электрод. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Ярославский М.И. и Смагин А.ГКонструирование, изготовление и применение кварцевых резонаторов. М., "Энергия", 1971, с. 121, рис. 4-9 (прототип).