CS232589B1 - Zapojení oscilátoru s dvojbranovým rezonátorem s povrchovou akustickou vlnou - Google Patents

Abstract

Zapojeni osoilátoru s dvojbrano- vým rezonátorem s povrchovou akustickou , vlnou, zařazeného ve zpětnovazební smyčce a tranzistorovým zesilovacím obvodem a s členem pro omezeni amplitudy řeší “ problém zdroje stabilního kmitočtu v pásmu 100 - 1000 MHz. Podstata vynále zu spočívá v tom, že mezi výstup dvoj- branového rezonátoru a vstup zesilovacího obvodu je zapojen druhý transformační obvod a mezi výstup zesilovacího obvodu a vstup dvojbranovóho rezonátoru je zapojen dru hý transformační obvod. Transformační obvody mohou být typu 7Γnebo s dělenou ka pacitou. Zapojení oscilátoru s dvojbra- novým rezonátorem s povrchovou akustic kou vlnou lze využít jako vysoce stabilní oscilátor s vysokou spektrální čistotou signálu. Řešení je znázorněno na připo jeném vyobrazení.

Description

Vynález se týká zapojení oscilátoru β dvo jbranovým rezonátorem s povrchovou akustickou vlnou, například pro účely spojovací techniky.

Je známo, že běžné oscilátory v pásmu 100 - 1000 MHz používají pro řízení frekvence LO obvody, dutinové rezenátoiy, nebo koaxiální zpožďovací linky. Nevýhodou ěehto řešení jsou poměrně velké rozměry, malý činitel jakosti a malá frekvenční stabilita· Dobrou stabilitu a velký činitel jakosti mají rezonátory s objemovou akustickou vlnou, jejichž použitelnost je věak omezena do cca 100 MHz· Dalším řešením je oscilátor se zpožďovací linkou s povrchovou akustickou vlnou, kde nevýhodou zpožďovací linky je nižší činitel jakosti, větší rozměry, větší ztráty a existence více m£dů·

Nedostatky uvedených řešení zmírňuje oscilátor s re— zonátorem s povrchovou akustickou vlnou, který může být jednobranový nebo dvojbranový· Jednobranový reannétor mívá větší statickou kapacitu, kterou je nutno vykompenzovat· Tuto nevýhodu nemá dvojbranový rezonátor, kteiý je Btejnš jako jednobranový opatřen jen jedním tranzistorem pro zesílení výkonu, nevyžaduje však použití vyvažovačích obvodů pro kompenzaci statické kapacity· Kejvhodnšjáím za· pojením oscilátoru ee jeví Pierceův oscilátor. Je známo, že při přímém spojení tranzistoru s dvo jbranovým razonátorem oscilátor nepracuje a je nutné provést impedanční přizpůsobení. Dosud se provádí impedanční přizpůsobeni

232 589 rezonátoru a tranzistoru na reálnou zátěž 50 Ohat pomocí L a P článků· Nevýhodou tohoto řešení je nežádoucí dodatečný útlum a fázový posun ve smyčceo

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení oscilátoru s dvojbranovým rezonátorem s povrchovou akustickou vlnou, zařazeného ve zpětnovazební emyčce tranzistorového zesilovacího obvodu, opatřeného členem pro omezení amplitudy· Podstata vynálezu spočívá v tom, že mezi výstup dvojbranového rezonátoru a vstup zesilovacího obvodu je zapojen první transformační obvod a mezi výatup tohoto zesilovacího obvodu, k němuž je přes oddělovací kondenzátor připojen člen pro omezení amplitudy, a vstup dvojbranového rezonátoru je zapojen druhý transformační obvod·

První transformační obvod je typu 7Γ e druhý transformační obvod je s dělenou kapacitou, nebo první transformační obvod je s dělenou kapacitou a druhý transformační obvod je typu K , případně oba transformační obvody jsou typu TV , nebo s dělenou kapacitou·

Výhodou zapojení oscilátoru s dvbjbranovým rezonátorem a. povrchovou akustickou vlnou podle vynálezu je, že počet použitých stavebních prvků je velmi malý, dosahuje se maximálního výkonového přenosu ve smyčce, což má za následek nízký fázový šum, dochází k omezení vyšších harmonických, což přispívá k linearitě a vyšší spektrální čistotě signálu·

Zapojeni oscilátoru s dvojbranovým rezonátorem s povrchovou akustickou vlnou bude následovně blíže popsáno v příkladovém provedení s pomocí připojeného vyobrazení, y.nÁKnrwn jí cí ho základní zapojení s použitím dvou transformačních obvodů·

232 589

Λ

Dvojbranový rezonátor 1 je přes první transťterm«ftw-f obvod sestávající z indukčnosti 3L a kondenzátorů 3CX,

3C2 připojen k zesilovacímu obvodu 2, sestávajícího s odporů 2R1, 2R2, 2R3, a 2R4 pro nastavení pracovního bodu zistoru 21 a blokovacího kondenzátoru 2Q2. Za oddělovacím kondenzátorem 2C3 je připojen člen £ pro omezení amplitudy, sestávající z diod 5D1, 5D2, za který» je připojen druhý transformační obvod 4, sestávající z kondensátorů 4C1, 4C2 a indukčnost! 4L, jehož výstup je připojen na vstup dvtojbranového rezonátoru 1.

Pro splnění fázové podmínky oscilací a pro maximalizaci výkonového přenosu ve smyčce je nutno komplexně přizpůsobit impedanci dvojbranového rezonátoru 1 k impedanci zesilovacího obvodu 2· Dosud se provádělo přizpůsobení komplexní impedance rezonátoru na reálnou impédanci 50 Shm, přizpůsobení komplexní impedance zesilovacího obvodu na 50 Ohm a spojení těchto bloků. Na vyobrazení je uveden příklad přímého vzájemného přizpůsobení, kdy výstup dvojbranového rezonátoru 1 je přizpůsoben vstupu zesilovacího obvodu 2®obvodem £ s dělenou kapacitou» Výstup zesilovacího obvodu 2 je přizpůsoben vstupu dvo jbranového rezonátoru 1 obvodem typu K » Při běžném návrhu obvodů tohoto druhu bývají indukčnost! 3L, 4L libovolná, přičemž se hodnoty kondensátorů 4C1, 402, 301, 302 určují· V případě předmětného řešení se určí hodnota kondensátorů 302, 401 ze vztahů pro přibližný návrh Pierceova oscilátoru a zbývající prvky transformačních obvodů se určí pomocí Sadthova di gramu·

Protože nejprve hodnoty žádného transformačního obvodu nejsou známy, určí se impedance rezonátoru 1 v bráně A při bráně B naprázdno, a určí se hodnoty indukčnost! 4L a kondenzátoru 402 - iterace číslo 0· Bále se určí impedance rezonátoru 1 v bráně B, při bráně A přizpůsobené již

232 589 určenými hodnotami indukčnosti 4L a kondensátoru 4C2; dále se určí hodnota kondenzátoru 3Cl a indukčnosti 3L první iteracsa. Poté se určí impedance v bráně A, při bráně B přizpůsobené již určenými hodnotami kondenzátoru 3C1 a indukčnosti 3L - druhá iterecej tímto způsobem se postupuje dále* Do grafu se vynesou hodnoty impedance z několika iterací a určí se, k jaké hodnotě konvergují* Tato hodnota ee pak použije pro konečný návrh přizpůsobovacích obvodů.

Obdobně bude postupováno v případech, že první trans formačmí obvod je typu K a druhý transformační obvod je a dělenou kapacitou, nebo oba transformační obvody jsou typu 71 » případně jaou oba a dělenou kapacitou*

Claims (5)

1· Zapojení oscilátoru β dvojbranovým rezonátorem s povrchovou akustickou vlnou, zařazeného ve zpětnovazební smyčce tranziatorvého zesilovacího obvodu, opatřeného členem pro omezení amplitudy, vyznačené tím, že mezi výstup dvojbranového rezonátoru ČI) a vetop zesilovacího obvodu (2) je zapojen první transformační obvod (3) a mezi výstup tohoto zesilovacího obvodu (2) , k ně, muž je přes oddělovací kondensátor (2C3) připojen člen (5) pro omezení amplitudy, a vstup dvo jbranového řeze— / nátoru Cl) je zapojen druhý transformační obvod (4) ·

2* Zapojení oscilátoru s dvo jb ranovým rezonátorem s povrchovou akustickou vlnou podle bodu 1», vyznačená tím, že první transformační obvod (3) je typu TV a druhý transformační obvod £4) je s dělenou kapacitou.

3. Zapojení oscilátoru s dvojbranovým rezonátorem podle bodu 1·,, vyznačená tím, že první transformační obvod (35 je s dělenou kapacitou a druhý transformační db vod (

4) je typuK .

-4«Zapojení oscilátoru s dvojbranovým rezonátorem podle bodu 1.,vyznačené tím, že transformační obvody 0,4) < jsou typu^T·

5.Zapojení oscilátoru s dvojbranovým rezonátorem podle bodu 1., vyznačené tím, že transformační obvody (3,4) jsou s dělenou kapacitou·