CS207803B1 - Krystalem stabilizovaný RC-generátor - Google Patents

Description

(54) Krystalem stabilizovaný RC-generátor

Vynález se týká křemenem, resp. krystalem ' stabilizovaného generátoru, spojeného přes RC-síť s dvoustupňovým zesilovačem.

V nízkých frekvenčních rozsazích se LC-generátory ukázaly jako nevýhodné pro vytváření kmitů, neboť frekvenci určující konstrukční prvky vyžadují při své velké váze mnoho místa a indukčnosti, kromě toho, že jsou proudově závislé, vyvolávají rušivá magnetická rozptylová pole. Pro tyto rozsahy používají se tudíž téměř výlučně generátory, ve kterých členy určující frekvenci sestávají z RC-sítí.

Vysoká stálost kmitočtu generátoru a nízký činitel nelineárního zkreslení vyžadují takovou vazební síť, jejíž průběh tlumení má ostře vyjádřenou extrémní hodnotu a jejíž kmitočtová charakteristika fázového posunutí má na tomto místě co nejstrmější průchod nulou. RC-síť, která má tyto vlastnosti, je Wien-Robinsonův můstek. Nevýhodné je u tohoto zapojení výstupní napětí při rezonančním kmitočtu nula. RC-generátory, které jsou vytvořeny s Wien-Robinsonovým můstkem, pracují tudíž s nepatrným rozladěním můstku. Tím vznikají velmi kritické amplitudové podmínky, které se zmenší regulačním obvodem na přípustnou míru. Kromě toho, že je velká potřeba obvodových prostředků, zmenší se tím i stabilita, takže lehce vznikají regulační kmity.

Stabilnější způsob práce se dostane při použití takových RC-sítí, jejichž výstupní napětí při minimu tlumení není rovno nule. To je například u jednoduchého Wienova můstku. Průběh tlumení a fázová charakteristika Wienova můstku je rovna průběhu tlumení a fázové charakteristice LC-kmitavého obvodu. Protože však jakost a strmost ; fázové charakteristiky je velmi malá, je ve známém RC-generátoru, osazeném tranzistory, s Wienovým můstkem, zapojen ve vazební větvi tranzistor v zapojení se společnou bází, jehož báze je zapojena přes krystal, resp. křemen, kmitající v sériové rezonanci, na nulový potenciál. Kmitočtová stálost takového generátoru se sice použitím krystalu, resp. křemene zvýší, avšak krystal, kmitající v sériové rezonanci a představující nízkoohmovou impedanci, má v bázi tranzistoru nevýhodně' relativně vysokoohmový uzávěr, čímž jeho kmitočtově stabilizující působení se plně nevyužije.

Účelem vynálezu je odstranit v krystalem stabilizovaném RC-generátoru nevýhodné zapojení krystalu a tím i odstranit omezení kmitočtové stability.

Úkolem vynálezu je vytvořit krystalem stabilizováný RC-generátor, jehož krystal kmitá výlučně na hlavním rezonančním místě sériové rezonance, aniž jsou k tomu potřebné přídavné frekvenčně závislé obvodové prostředky.

|31⁸⁰³ vOto úloha jej řešena RC-generátorem, který je

RCSsítí spojen? s dvoustupňovým zesilovačem, j u kterého je každý zesilovací stupeň, podle vynáleI žu, opatřen kmitočtově nezávislou zápornou zpět nou vazbou, tvořenou emitorovými odpory, přičemž tato záporná zpětnovazební dráha jednoho z obou zesilovacích stupňů je přemostěna krystalem, jehož rezonanční kmitočet souhlasí s kmitočtem minima tlumeni kladné zpětnovazební RC-sítě.

Kladná zpětnovazební síť sestává přednostně z Wienova můstku.

Vynález bude v dalším textu blíže objasněn na příkladu provedení za pomoci připojeného výkresu, na kterém je znázorněno zapojeni krystalem stabilizovaného RC-generátoru podle vynálezu, i

RC-geneřátor obsahuje dva zesilovací stupně VI ? a V2 s tranzistory TS 1 a TS 2, za kterými je ¹ výhodně zařazen impedanční měnič IW stranzisto- ? rem TS 3. Každý z těchto obou zesilovacích stupňů! VI a V2 má v důsledku záporné zpětnovazební ? dráhy Rl, resp. R2 tak silnou zápornou zpětnou vazbu, že se dostane jen nepatrné celkové zesílení. Impedanční měnič IW zabraňuje svým nízkým . výstupním odporem nežádoucím zpětným působením. Frekvenčně závislá kladná zpětnovazební ? RC-síť MK sestává výhodně z Wienova můstku, který se skládá, při zanedbání impedancí přípojů, ze sériové větve s odporem R4 a kondensátorem C2 a z paralelní větve s odporem R3 a kondenzáte- ? rem Cl. Protože na vstupu prvního zesilovacího stupně VI a na výstupu impedančního měniče IW je fázová poloha prakticky stejná, mohly by vzniknout kmity, jejichž kmitočet je určen rezonančním kiňitočtem Wienova můstku, při kterém má minimum tlumení. Záporná zpětná vazba obou zesilo- j

PŘEDMĚT , 1. Křemenem stabilizovaný RC-generátor spo! jený s kladnou zpětnovazební RC-sítí s dvoustupňovým zesilovačem, vyznačující se tím, že každý I zesilovací stupeň (VI, V2) je opatřen kmitočtově i nezávislou zápornou zpětnou vazbou, tvořenou í emitorovými odpory (Rl, R2), přičemž tato záporná zpětnovazební dráha (Rl, R2) jednoho z obou zesilovacích stupňů (VI, V2) je přemostěna krysvapích stupňů VI a V2 je však volena tak velká, že i při rezonančním kmitočtu kladné zpětnovazební RC-sítě MK zůstává k₁₀ > 1, čímž není splněna i podmínka kmitání celého uspořádání pro žádnou frekvenci.

Zařazení krystalu Q do druhého zesilovacího stupně V2 paralelně ke zpětnovazební dráze R2 ma? za následek, že záporná zpětná vazba tohoto stijpně se stává silně frekvenčně závislou. Nízkoohmóvá impedance krystalu Q u jeho sériového rezonančního místa snižuje silně zápornou zpětnou vazbu zesilovacího stupně V2 při tomto kmitočtu, i resp. frekvenci. Protože rezonanční frekvence kladné zpětnovazební RC-sítě MK souhlasí se sériovou rezonanční frekvencí krystalu Q, splní se I pro tuto jednu frekvenci podmínka kmitání k₁₀ = 1 i celého uspořádání a generátor kmitá touto frekvencí, resp. kmitočtem.

Volbou pracovního bodu tranzistoru TS 2 může se jednoduchým způsobem dosáhnout odporového přizpůsobení křemene, resp. krystalu Q, což má za I následek optimální stabilizaci kmitočtu, V tomto zapojení může se vybudit jen kmitočet hlavního rezonančního místa krystalu Q, u vedlejších rezo- ? nančních míst a u vyšších harmonických není podmínka kmitání již splněna. To má tu přednost, že še v tomto zapojení mohou použít cenově výhodné oscilační krystaly, u kterých nejsou zapotřebí žádná nákladná opatření pro potlačení vedlejších rezonančních míst. Krystal Q se může také zařadit místo do druhého zesilovacího stupně V2 ? dó prvního zesilovacího stupně VI paralelně k záporné zpětnovazební dráze Rl. Při rezonančním kmitočtu zmenší se tím vstupní odpor tranzistoru TS 1, což se musí vzít v úvahu při dimenzování kladné zpětnovazební RC-sítě.

Claims (2)

1. VYNÁLEZU talem (Q), jehož rezonanční kmitočet souhlasí s kmitočtem minima tlumení kladné zpětnovazební RC-sítě (MK).
2. 2. Krystalem stabilizovaný RC-generátor podle bodu 1, vyznačující se tím, že kladná zpětnovazební RC-síť (MK) sestává přednostně z Wienova můstku.