CS205900B1 - Gyrátorový oscilátor - Google Patents

Description

Vynález se týká gyrátorového oscilátoru.

Běžně používaná zapojení oscilátorů v oblasti nízkých kmitočtů zpravidla sestávají z řízeného zdroje (zesilovače) a zpětnovazebně sítě RC. Nevýhodou této koncepce oscilátoru je značný poěet součástek, složitá konstrukce a v neposlední řadě i menší stabilita generovaného kmitočtu ve srovnání například s oscilátory LC.

Uvedené nevýhody umožňuje odstranit gyrátorový oscilátor podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z gyrátoru, mezi jehož neuzemněnou vstupní svorkou a společnou zemní vstupní svorkou je připojen první kondenzátor a mezi jehož neuzemněnou výstupní svorkou a společnou zemní výstupní svorkou je zapojen druhý kondenzátor, přičemž výstup gyrátoru je tvořen buď neuzemněnou pomocnou výstupní _: svorkou nebo neuzemněnou vstupní svorkou gyrátoru.

Výhodou gyrátorového oscilátoru podle vynálezu je, že obsahuje pouze tři stavební prvky, jeho konstrukce je jednoduchá, stabilita generovaného kmitočtu je velmi dobrá a je využito gyrátoru s kompenzací ztrát, který dovoluje na vstupních svorkách vytvořit negativní odpor.

Vynález bude nyní blíže vysvětlen pomocí přiložených výkresů, na kterých obr. 1 představuje základní ; zapojení gyrátorového oscilátoru podle vynálezu a obr. 2 je jedno konkrétní příkladné zapojení gyrátorového oscilátoru podle vynálezu.

Gyrátorový oscilátor podle obr. 1 sestává z gyrátoru G, který má gyrační konstanty a D₂ a dovoluje vytvořit zápornou vodivost — g_x v admitanční matici gyrátoru

Použitý gyrátor může mít shodné gyrační konstanty: = D₂, nebo rozdílné gyrační konstanty: D_t D₂.

Vodivost g₂ může být nulová nebo může nabývat kladných nebo záporných hodnot. i _; Mezi vstupní svorky 1,1' gyrátoru G je připojen první kondenzátor C₁₍ mezi výstupní svorky 2,2' gyrái toru G je připojen druhý kondenzátor C₂, výstup oscilátoru VI, V2 je zapojen mezi pomocnou výstupní svorku 3 gyrátoru G a společnou zemní výstupní svorku 2'.

V(CiC₂)

205900 ; J

Kmitočet generovaného signálu je dán vztahem

Funkce oscilátoru je založena na odtlumení rezonanční soustavy, tvořené gyrátořem G á oběma konďeňzátory C_x a C₂, která je ekvivalentní paralelnímu rezonančnímu obvodu LC, pomocí záporné vodivosti -g₂. Tato záporná vodivost kompenzuje ztráty v rezonanční soustavě tak, aby bylo dosaženo netlumených; kmitů, přičemž potřebná velikost záporné vodivosti '—g₂ je vytvářená vhodným zápojením gyrátoru.

Konkrétní příkladné zapojení oscilátoru uvedené ňa obr72obsáhuje gyrátor G, který jc tvořen třemi tranzistory T_p T₂, T₃, například typu NPN, zdrojem proudu lj a třemi odpory R₁₍ R₂, R₃, přičemž kolektor prvního tranzistoru T_x je spojen s bází třetího tranzistoru T₃, první svorkou zdroje proudu I_x a vstupní svorkou 1 gyrátoru, emitor prvního tranzistoru T_x je spojen s první svorkou prvního odporu R_x, báze prvního tranzistoru T\ je spojena s kolektorem druhého tranzistoru T₂, druhou svorkou druhého odporu R₂ a výstupní svorkou 2, emitor druhého tranzistoru T₂ je spojen s druhou svorkou prvního odporu R_x a první i svorkou třetího odporu R₃, báze druhého tranzistoru T₂ je připojena na pomocné napětí + U_p, které zajišťuje stejnosměrné předpětí báze druhého tranzistoru T₂, kolektor třetího tranzistoru T₃ je připojen na kladný pól zdroje napájecího napětí + t/_B, emitor třetího tranzistoru T₃ je spojen s první svorkou druhého odporu R₂ a s pomocnou výstupní svorkou 3. Druhá svorka zdroje proudu I_x je spojena s kladným pólem zdroje napájecího napětí + U_B a druhá svorka třetího odporu R₃ je připojena ke společné zemní svorce 1' a 2',

Ke gyrátoru G jsou připojeny první kondenzátory C_x a druhý kondenzátor . C₂ a to stejným způsobem, jak je naznačeno na obr. 1. Admitanční matice gyrátoru G má tvar _Γ R₂-R₂ 1-| r^r.₂ r₂ — o L Ri

Gyrátor tedy vytváří na vstupních svorkách 1 a 1' vodivost g₂ = (R_t — R₂)l(R_lR^, která je záporná, je-li splněna podmínka odporů R_x < R₂. Vhodnou volbou odporů prvního R_x a druhého R₂ lze dosáhnout odtlumení rezonanční soustavy tvořené gyrátořem G a kondenzátory prvního C_t a druhého C₂, přičemž vzniknou netlumené oscilace, jejichž kmitočet je dán vztahem

Vzhledem k tomu, že popisované zapojení oscilátoru pracuje na principu odtlumeného paralelního rezonančního obvodu LC, lze předpokládat velmi dobrou stabilitu generovaného kmitočtu, přičemž lze vhodnou volbou obou kondenzátorů C_x a C₂ a gyračních konstant D_r a D₂ zajistit velmi vysoký rozsah generovaných ; kmitočtů.

Gyrátorového oscilátoru lze využiti v měřící <echnice, v regulační technice, přenosových zařízeních· a rovněž v různých odvětvích spotřební elektroniky.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Gyrátorový oscilátor, vyznačený tín^fOestává z gyrátoru (G), mezi jehož neuzemněnou vstupní svorkou (1) a společnou zemní vstupní svorfcdim') je připojen první kondenzátor (Cl) a mezi jehož neuzemněnou výstupní svorkou (2) a společnou zemní“výstupní svorkou (2') je zapojen druhý kondenzátor (C2), přičemž výstup gyrátoru (G) jé tvořen buď neuzemněnou pomocnou výstupní svorkou (3) nebo neuzemněnou vstupní svorkou (1) gyrátoru (G).