CS243998B1 - Zapojení krystalového oscilátoru - Google Patents

Abstract

Podstata řešení spočívá v tom, že kolektor prvního tranzistoru je spojen přímou vazbou s bázi drhhého tranzistoru. Emitor druhého tranzistoru je připojen k druhému pólu napájecího zdroje emitorovým odporem, na kterém vzniká z porna proudová zpětná vazba. K bázi prvního tranzistoru je připojen zpětnovazebním odporem, kterým se zavádí záporná napěíová zpětná vazba. Kolektor druhého tranzistoru je pomocí sériově spojeného kondenzátoru a krystalu propojen s bází prvního tranzistoru. Tím se vytváří selektivní střídavá kladná zpětná vazba. Kolektorové odpory obou tranzistorů jsou připojené z kolektorů k prvnímu pólu napájecího zdroje, emitor prvního tranzistoru je připojen k druhému pólu zdroje. Řešení může byt využito všude tam, kde je žádán přesný oscilátor s rychlým náběhem a spolehlivou funkcí i při . zvýšené vlhkosti, například v mobilních nebo přenosných zařízeních v systémech selektivní volby, přenosu dat a v jiných podobných aplikacích.

Description

(51) Int. Cl ^u

H OJ B 5/00

Podstata řešení spočívá v tom, že kolektor prvního tranzistoru je spojen přímou vazbou s bázi drhhého tranzistoru. Emitor druhého tranzistoru je připojen k druhému pólu napájecího zdroje emitorovým odporem, na kterém vzniká z porna proudová zpětná vazba. K bázi prvního tranzistoru je připojen zpětnovazebním odporem, kterým se zavádí záporná napěíová zpětná vazba. Kolektor druhého tranzistoru je pomocí sériově spojeného kondenzátoru a krystalu propojen s bází prvního tranzistoru. Tím se vytváří selektivní střídavá kladná zpětná vazba. Kolektorové odpory obou tranzistorů jsou připojené z kolektorů k prvnímu pólu napájecího zdroje, emitor prvního tranzistoru je připojen k druhému pólu zdroje. Řešení může byt využito všude tam, kde je žádán přesný oscilátor s rychlým náběhem a spolehlivou funkcí i při . zvýšené vlhkosti, například v mobilních nebo přenosných zařízeních v systémech selektivní volby, přenosu dat a v jiných podobných aplikacích.

243 998

243 998

Vynález se týká zapojení krystalového oscilátoru.

Existuje mnoho zapojení krystalových oscilátorů. V zařízeních s číslicovými obvody jsou převážně používána zapojení s logickými hradly různé složitosti. V jednodušších zapojeních není možné nastavit přesně pracovní bod a nelze zajistit opakovatelnost v sériové výrobě, ve složitějších zapojeních se ztrácí výhoda použití hradel. V obou případech je nutné v zapojeních používat vysoké impedance, což je značnou překážkou jejich použití v mobilních a přenosných zařízeních, které musí spolehlivě fungovat i při vysoké relativní vlhkosti, kdy na deskách tištěných spojů vznikají svody. Svodové proudy mohou být v těchto yysokoimpedančních zapojeních větší než pracovní a zapojení přestane fungovat. Časy rozběhu těchto oscilátorů bývají řádově několik sekund, což neumožňuje jejich vypínání během provozu. Tranzistorové oscilátory s jedním tranzistorem mají poměrně mnoho doplňujících součástek. Jejich jednoduchost je tedy relativní. Přitom zisk zpětnovazební smyčky není nikdy natolik velký, aby umožnil rychlý rozběh oscilátoru. V zapojení je nutná použít rovněž poměrně vysoké impedance, proto je zatěžovací schopnost takových oscilátorů malá. Chceme-li jimi řídit číslicová obvody, musíme jejich výstupní signál zesílit a tvarovat. Tranzistorové oscilátory se dvěma tranzistory disponují velikým ziskem a umožňují různě složitá zapojení s parametry vhodnými pro daný účel.

Podstata zapojení krystalového oscilátoru spočívá v tom, Se emitor prvního tranzistoru je připojen přímo k druhému pólu napájecího zdroje, zatím co jeho kolektor je připojen přímo k bázi druhého tranzistoru a přes první kolektorový odpor k prvnímu pólu napájecího zdroje, přičemž báze prvního tranzistoru je propojena přes zpětnovazební odpor s emitorem druhého

243 998 tranzistoru, který je dále připojen přes emitorový odpor k druhému pólu napájecího zdroje, zatím co kolektor tohoto druhého tranzistoru je přes druhý kolektorový odpor připojen k prvnímu pólu napájecího zdroje a přes sériově spojený kondenzátor a krystal je tento kolektor propojen s bázi prvního tranzistoru.

Výhodou zapojení podle vynálezu je jeho spolehlivá funkce s širokém rozsahu napájecích napětí. V zapojení je možné použít relativně nízké impedance, což umožňuje použití oscilátoru v podmínkách zvýšené relativní vlhkosti. Rovněž zatížitelnost tohoto oscilátoru je značná. Velký zisk v obvodu střídavé kladn zpětné vazby zajišťuje rychlý rozběh oscilátoru, což umožňuje jeho použití vjs spínaném režimu. Zapojení obsahuje pouze minimální množství součástek, kromě dvou tranzistorů a krystalu pouze čtyři odpory a jeden kondenzátor s běžnými výrobními tolerancemi.

Vynález je podrobněji vysvětlen na připojených kde na obr. 1 je příklad zapojení oscilátoru podle vynálezu a na obr. 2 je příklad zapojení oscilátoru s omezovacím odporem

Zapojení podle obr. 1 sestává ze dvou tranzistorů, čtyř odporů, jednoho krystalu a jednoho kondenzátoru. První tranzistor 1 je připojen emitorem přímo k druhému pólu napájecího zdroje 10. Kolektor tohoto tranzistoru 1 je připojen přes první kolektorový odpor J k prvnímu pólu napájecího zdroje 2 ^a ď^e př*í mo propojen s bází druhého tranzistoru 2. Emitor druhého tranzi toru 2 je připojen pomocí emitorového odporu b k druhému pólu napájecího zdroje 10 a pomocí zpětnovazebního odporu % je propo jen s bází prvního tranzistoru 1. Kolektor druhého tranzistoru 2 je přes druhý kolektorový odpor 4 připojen k prvnímu pólu napájecího zdroje 2. ^a pomocí sériově spojeného kondenzátoru £ a krystalu 2. Ď^e tento kolektor propojen s bází prvního tranzistoru 1.

Činnost zapojení podle obr. 1 probíhá následovně:

Kolektor prvního tranzistoru 1 je spojen přímou vazbou s bází druhého tranzistoru 2. Na emitorovém odporu 6 vzniká záporná

243 998 proudová zpětná vazba. Z emitoru druhého tranzistoru 2 je přes zpětnovazební odpor % zavedená záporná napéíová zpětná vazba do báze prvního tranzistoru 1. Obě tyto záporné zpětné vazby zajištuji stabilní pracovní body obou tranzistorů ve velkém rozsahu napájecích napětíja při všech kombinacích tolerancí použitých součástek. Z kolektoru druhého tranzistoru 2 je do báze prvního tranzistoru 1 zavedena přes sériově zapojený kondenzétor 8 a krystal 2 selektivní střídavá kladná zpětná vazba, která zajistí rozkmitání oscilátoru na frekvenci krystalu. Hodnotami součástek se nastaví taková velikost zpětných vazeb, aby nebyl přebuzován krystal a aby přitom doba rozběhu vyhovovala danému použití.

činnost zapojení podle obr. 2 probíhá stejně jako u zapojení podle obr. 1. Omezovači odpor 11jzapojený do série s krystalem 2 a kondenzátorem 8γomezuje velikost selektivní kladné zpětné vazby.

Zapojení je možné použít jako řídící oscilátor v systémech selektivní volby, v systémech přenosu dat a v jiných podobných aplikacích.

řftl DMÍT VYNÁLEZU

243 998

Claims (2)

1. Zapo jení krystalového oscilátoru, vyznačené tím, že emitor prvního tranzistoru (1) je připojen přímo k.druhému pólu napájecího zdroje (10), zatím co jeho kolektor je připojen přímo k bázi druhého tranzistoru (2) a přes první kolektorový odpor (3) k prvnímu pólu napájecího zdroje (9), přičemž báze prvního tranzistoru (1) je propojena přes zpětnovazební odpor (5) e emitorem druhého tranzistoru (2), který je dále připojen přes emitorový odpor (6) k druhému pólu napájecího zdroje (10), zatím co kolektor tohoto druhého tranzistoru (2) je přes druhý kolektorový odpor (4) připojen X prvnímu pólu napájecího zdroje (9) a přes sériově spojený kondenzátor (8) a krystal (7) je tento kolektor propojen s bází prvního tranzistoru (1).

2· Zapojení krystalového oscilátoru podle bodu l_f vyznačené tím, že do série s krystalem (7) a kondenzátorem (8) je zapojen omezovači odpor (11).

1 výkres

243 998