RU194055U1 - Low-noise, voltage-controlled oscillator with electronic sub-band switching - Google Patents

Low-noise, voltage-controlled oscillator with electronic sub-band switching Download PDF

Info

Publication number
RU194055U1
RU194055U1 RU2019124801U RU2019124801U RU194055U1 RU 194055 U1 RU194055 U1 RU 194055U1 RU 2019124801 U RU2019124801 U RU 2019124801U RU 2019124801 U RU2019124801 U RU 2019124801U RU 194055 U1 RU194055 U1 RU 194055U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transistor
generator
voltage
switching
resistor
Prior art date
Application number
RU2019124801U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Николаевич Рахманин
Александр Владимирович Гречишкин
Николай Николаевич Калаянов
Андрей Александрович Берлев
Original Assignee
Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Концерн "Созвездие" filed Critical Акционерное общество "Концерн "Созвездие"
Priority to RU2019124801U priority Critical patent/RU194055U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU194055U1 publication Critical patent/RU194055U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/20Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising resistance and either capacitance or inductance, e.g. phase-shift oscillator
    • H03B5/24Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising resistance and either capacitance or inductance, e.g. phase-shift oscillator active element in amplifier being semiconductor device

Landscapes

  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

Предлагаемое устройство относится к радиотехнике и может быть использовано при построении генераторов как для расширения перекрытия по частоте, так и в целях снижения крутизны настроечной характеристики (крутизны перестройки) для снижения уровня шума генератора, например при использовании его в составе малошумящих широкодиапазонных синтезаторов частот.Технический результат – снижение уровня шумов на выходе генератора, нестабильности генерируемой частоты и влияния дестабилизирующих факторов на уход границ поддиапазонов генератора, что позволяет исключить систему поиска частотного диапазона и повысить быстродействие переключения частоты.Для этого в устройство введены N идентичных генераторов, где N равно количеству поддиапазонов, причем коллекторы транзисторов (VT) каждого генератора соединены с соответствующим выходом электронного коммутатора (ЭК1), вход которого подключен к источнику напряжения питания. При этом в каждом генераторе эмиттер транзистора (VT) соединен с анодом коммутирующего диода, катод которого соединен с другим выводом разделительного конденсатора и через резистор, задающий ток отпирания и напряжение запирания коммутирующего диода, с общей шиной. 3 ил.The proposed device relates to radio engineering and can be used in the construction of generators both to expand the frequency overlap and to reduce the steepness of the tuning characteristic (steepness of the tuning) to reduce the noise level of the generator, for example, when used as part of low-noise wide-range frequency synthesizers. - reduction of noise level at the output of the generator, instability of the generated frequency and the influence of destabilizing factors on leaving the boundaries of the sub-bands of the generator This eliminates the frequency range search system and improves the frequency switching performance. For this, N identical generators are introduced, where N is equal to the number of subbands, and the transistor collectors (VT) of each generator are connected to the corresponding output of the electronic switch (EC1), the input of which is connected to a power source. In this case, in each generator, the emitter of the transistor (VT) is connected to the anode of the switching diode, the cathode of which is connected to the other output of the isolation capacitor and through a resistor that sets the switching current and the switching voltage of the switching diode, with a common bus. 3 ill.

Description

Предлагаемое устройство относится к радиотехнике и может быть использовано при построении генераторов как для расширения перекрытия по частоте, так и в целях снижения крутизны настроечной характеристики (крутизны перестройки) для снижения уровня шума генератора, например при использовании его в составе малошумящих широкодиапазонных синтезаторов частот.The proposed device relates to radio engineering and can be used in the construction of generators both to expand the frequency overlap and to reduce the steepness of the tuning characteristic (steepness of the tuning) to reduce the noise level of the generator, for example, when used as a part of low-noise wide-range frequency synthesizers.

Известны зарубежные микросхемы синтезаторов частот со встроенными генераторами, например типа ADF4350 производства фирмы Analog Devices, MAX2870 производства фирмы Maxim Integrated, недостатками которых является снижение добротности и стабильности частоты колебательного контура (КК) генератора за счет наличия в его составе коммутирующих ключей и возможность возникновения неравномерности шага изменения емкости, вследствие пространственной протяженности матрицы конденсаторов, понижение частоты LC-генератора из-за увеличения суммарной индуктивности вследствие увеличения длины соединительных проводников, соединяющих индуктивность контура с другими элементами, что и ведет к снижению стабильности частоты генератора.Foreign frequency synthesizer circuits with built-in generators are known, for example, ADF4350 type manufactured by Analog Devices, MAX2870 manufactured by Maxim Integrated, the disadvantages of which are a decrease in the quality factor and frequency stability of the oscillator circuit (CC) of the generator due to the presence of switching keys in its composition and the possibility of step unevenness changes in capacitance due to the spatial extent of the capacitor matrix, lowering the frequency of the LC generator due to an increase in the total inductance this leads to an increase in the length of the connecting conductors connecting the inductance of the circuit with other elements, which leads to a decrease in the frequency stability of the generator.

Наиболее близким аналогом по технической сущности к предлагаемому является широкополосный генератор, управляемый напряжением (ГУН), описанный в статье «Особенности проектирования широкополосных синтезаторов частот на основе ФАПЧ с интегрированным ГУН» в журнале №11/2015 «Компоненты и технологии» стр. 84-87, вариант построения схемотехники ГУН изображен на рис. 2, на стр. 85, принятый за прототип. The closest analogue in technical essence to the proposed one is a voltage-controlled broadband generator (VCO), described in the article “Design Peculiarities of Broadband Synthesizers Based on a PLL with Integrated VCO” in the journal No. 11/2015 “Components and Technologies” p. 84-87 , a variant of constructing a VCO circuitry is shown in Fig. 2, on page 85, adopted as a prototype.

В генераторе-прототипе используется электронная перестройка частоты и формирование поддиапазонов за счет переключения конденсаторов в колебательной системе генератора и автоматическая система поиска оптимального поддиапазона генератора, необходимая из-за весьма низкой стабильности частоты генератора ввиду несовершенства цепей коммутации и требующей для своей работы до 40 мкс., как это следует из описания устройства.The prototype generator uses electronic frequency tuning and the formation of subbands by switching capacitors in the oscillator system of the generator and an automatic search system for the optimal subband of the generator, which is necessary due to the very low stability of the generator frequency due to imperfect switching circuits and requiring up to 40 μs for its operation., as follows from the description of the device.

Существенная часть устройства-прототипа, связанная со способом формирования поддиапазонов генератора, приведена на примере двух поддиапазонов и представлена на фиг. 1, где обозначено:An essential part of the prototype device related to the method of generating the subbands of the generator is shown by the example of two subbands and is shown in FIG. 1, where indicated:

ЭК1 – электронный коммутатор (ЭК); EK1 - electronic switch (EK);

R1 – разделительный резистор;R1 is an isolation resistor;

R2, R3, R4, R5 – резисторы, задающие режим работы транзистора VT1;R2, R3, R4, R5 - resistors that specify the operation mode of the transistor VT1;

R6 – резистор, ограничивающий ток управления;R6 is a resistor limiting the control current;

D1 – коммутирующий диод;D1 - switching diode;

VD1, VD2 – варикапы;VD1, VD2 - varicaps;

L1 – катушка индуктивности колебательного контура;L1 - inductor of the oscillatory circuit;

С1, С2, С3 – емкостной делитель колебательного контура;C1, C2, C3 - capacitive divider of the oscillatory circuit;

С4 – разделительный конденсатор; C4 - isolation capacitor;

C5 – коммутируемый конденсатор колебательного контура;C5 - switched capacitor of the oscillatory circuit;

VT1 – транзистор;VT1 - transistor;

Еу – источник управляющего напряжения;Ey - a source of control voltage;

Еп – источник питающего напряжения;Ep - source of supply voltage;

Ек – источник коммутирующего напряжения.Ek is a source of switching voltage.

Устройство-прототип содержит колебательный контур генератора, образованный катушкой индуктивности L1, коммутируемым конденсатором C5, встречно-последовательно включенными варикапами VD1 и VD2 и емкостным делителем С1, С2, С3. Источник коммутирующего напряжения Ек через электронный коммутатор 1 и резистор R6 подключен к точке соединения анода диода D1 и вывода коммутируемого конденсатора C5. Источник управляющего напряжения Еу через резистор R1 подключен к точке соединения первого VD1 и второго VD2 варикапов. Анод варикапа VD1 через конденсатор C1 соединен с базой транзистора VT1, между базой и эмиттером которого включен конденсатор С2, а эмиттер транзистора через параллельно включенные конденсатор С3 и резистор R5 соединен с общей шиной, к которой подключены также анод второго варикапа VD2, катод диода D1 и другой вывод катушки индуктивности L1. Источник напряжения питания Еп подсоединен к коллектору транзистора VT1 и через делитель напряжения из R4 и R2 и резистор R3 – к базе транзистора VT1, резистор R2 другим выводом соединен с общей шиной. The prototype device contains an oscillatory circuit of the generator, formed by an inductor L1, a switched capacitor C5, counter-connected varicaps VD1 and VD2 and a capacitive divider C1, C2, C3. The source of the switching voltage Ek through the electronic switch 1 and the resistor R6 is connected to the connection point of the anode of the diode D1 and the output of the switched capacitor C5. The source of control voltage Ey through a resistor R1 is connected to the connection point of the first VD1 and second VD2 varicaps. The anode of the varicap VD1 through the capacitor C1 is connected to the base of the transistor VT1, between the base and the emitter of which the capacitor C2 is connected, and the emitter of the transistor through the parallel connected capacitor C3 and the resistor R5 is connected to the common bus, to which the anode of the second varicap VD2, the cathode of the diode D1 and the other terminal of the inductor L1. The power supply voltage Ep is connected to the collector of transistor VT1 and through a voltage divider from R4 and R2 and resistor R3 to the base of transistor VT1, resistor R2 is connected to a common bus by a different terminal.

Эмиттер транзистора VT1 соединен с конденсатором С4, другой вывод которого является выходом устройства.The emitter of the transistor VT1 is connected to the capacitor C4, the other output of which is the output of the device.

Устройство-прототип работает следующим образом. The prototype device operates as follows.

Первый поддиапазон (п/д) генератора включается подачей через электронный коммутатор ЭК1 отпирающего напряжения Ек на диод D1, за счет чего конденсатор С5 подключается к колебательному контуру генератора и при нижнем пределе управляющего напряжения Еу имеет место нижний предел частоты генератора для первого п/д. При этом верхний предел частоты первого п/д определяется верхним значением управляющего напряжения Еу. Аналогичным образом при подаче на диод D1 запирающего напряжения Ек происходит отключение конденсатора С5 от колебательного контура и определяется нижний предел второго поддиапазона при нижнем пределе управляющего напряжения Еу. Значение номинала конденсатора С5 выбирается с учетом степени перестройки варикапов VD1 и VD, и стыковки границ поддиапазонов и реализации непрерывного перекрытия по частоте генератора.The first subband (p / d) of the generator is switched on by supplying a switching voltage Ek to the diode D1 through the electronic switch EC1, due to which the capacitor C5 is connected to the oscillator circuit of the generator and, at the lower limit of the control voltage Eu, there is a lower limit on the frequency of the generator for the first p / d. The upper frequency limit of the first p / d is determined by the upper value of the control voltage Eu. Similarly, when a blocking voltage Ek is applied to the diode D1, the capacitor C5 is disconnected from the oscillating circuit and the lower limit of the second subband is determined at the lower limit of the control voltage Eu. The value of the value of the capacitor C5 is selected taking into account the degree of tuning of the varicaps VD1 and VD, and the joining of the boundaries of the subranges and the implementation of continuous overlapping of the generator frequency.

Недостатком устройства-прототипа является снижение добротности и стабильности частоты колебательного контура генератора за счет наличия в его составе коммутирующего диода D1 с неидеальными параметрами в открытом и закрытом состоянии, что снижает стабильность частоты генератора и повышает уровень шума генератора. Дальнейшее наращивание поддиапазонов этим способом приводит к усугублению указанного недостатка.The disadvantage of the prototype device is the decrease in the quality factor and frequency stability of the oscillatory circuit of the generator due to the presence of a switching diode D1 with non-ideal parameters in the open and closed state, which reduces the frequency stability of the generator and increases the noise level of the generator. Further extension of the subbands in this way aggravates this drawback.

Минимальная ширина выбираемых поддиапазонов ГУН ограничивается тем, какую часть их ширины составляют возможные уходы их границ за счет дестабилизирующих факторов (температура, технологический разброс, старение и др.) и чем больше их ширина, тем менее актуальны возможные уходы границ поддиапазонов.The minimum width of the selected VCO subranges is limited by how much of their width is constituted by possible departures of their boundaries due to destabilizing factors (temperature, technological spread, aging, etc.) and the larger their width, the less relevant the possible departures of the subband boundaries.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое устройство, заключается в снижении уровня шумов на выходе генератора, в снижении нестабильности генерируемой частоты и в снижении влияния дестабилизирующих факторов на уход границ поддиапазонов генератора, что позволяет исключить систему поиска частотного диапазона и повысить быстродействие переключения частоты.The task to which the proposed device is aimed is to reduce the noise level at the generator output, to reduce the instability of the generated frequency and to reduce the influence of destabilizing factors on the leaving of the boundaries of the sub-bands of the generator, which eliminates the frequency range search system and improves the frequency switching performance.

Для решения поставленной задачи в малошумящем, управляемом напряжением генераторе с электронным переключением поддиапазонов, содержащем электронный коммутатор, генератор, управляемый напряжением одного поддиапазона с колебательным контуром, состоящим из двух встречно-последовательно включенных варикапов, которые соединены параллельно с катушкой индуктивности и емкостным делителем из трех конденсаторов, при этом анод первого варикапа через первый конденсатор делителя соединен с базой транзистора, между базой и эмиттером которого включен второй конденсатор делителя, к эмиттеру транзистора подсоединены параллельно включенные третий конденсатор делителя и резистор, задающий режим работы транзистора другими выводами соединенные с общей шиной; между общей шиной и коллектором транзистора включен резистивный делитель, точка соединения двух резисторов делителя через третий подсоединена к базе транзистора; точка соединения варикапов через разделительный резистор подключена к входу управляющего напряжения; один вывод разделительного конденсатора является выходом устройства, а также коммутирующий диод и резистор, согласно полезной модели, выход электронного коммутатора соединен с коллектором транзистора, эмиттер которого соединен с анодом коммутирующего диода, катод которого соединен с другим выводом разделительного конденсатора и через резистор, задающий ток отпирания и напряжение запирания коммутирующего диода, – с общей шиной, кроме того, вход электронного коммутатора подключен к источнику напряжения питания.To solve the problem, in a low-noise, voltage-controlled generator with electronic switching of subbands, containing an electronic switch, a generator controlled by the voltage of one sub-band with an oscillatory circuit consisting of two counter-series-connected varicaps that are connected in parallel with an inductor and a capacitive divider of three capacitors , while the anode of the first varicap through the first capacitor of the divider is connected to the base of the transistor, between the base and emitter of which key of the second capacitor divider to the emitter of a transistor connected in parallel included a third capacitor and a resistor divider defining a mode of operation of the transistor connected to the other ends of the common bus; a resistive divider is connected between the common bus and the collector of the transistor, the connection point of two resistors of the divider through the third is connected to the base of the transistor; the connection point of the varicaps through a separation resistor is connected to the control voltage input; one output of the isolation capacitor is the output of the device, and also a switching diode and resistor, according to a utility model, the output of the electronic switch is connected to the collector of a transistor, the emitter of which is connected to the anode of the switching diode, the cathode of which is connected to the other output of the isolation capacitor and through a resistor that sets the unlocking current and the switching voltage of the switching diode, with a common bus, in addition, the input of the electronic switch is connected to a power supply source.

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на фиг. 2, где обозначено:A block diagram of the proposed device is shown in FIG. 2, where indicated:

1, 2, N – генераторы, управляемые напряжением (ГУН) соответствующих поддиапазонов;1, 2, N - voltage-controlled oscillators (VCOs) of the respective subbands;

ЭК1 – электронный коммутатор;EK1 - electronic switch;

С4 – разделительный конденсатор;C4 - isolation capacitor;

R6 – резистор, задающий ток отпирания и напряжение запирания коммутирующих диодов;R6 is a resistor that sets the unlocking current and the switching voltage of the switching diodes;

Еу – источник управляющего напряжения;Ey - a source of control voltage;

Еп – источник питающего напряжения.Ep is a source of supply voltage.

В предлагаемом устройстве используются N самостоятельных, идентичных генераторов на N поддиапазонов с переключением по напряжению питания и коммутации их выходов диодами, тем самым, исключая коммутацию элементов непосредственно в колебательных контурах генераторов.The proposed device uses N independent, identical generators on N subbands with switching over the supply voltage and switching their outputs with diodes, thereby eliminating the switching of elements directly in the oscillatory circuits of the generators.

Предлагаемое устройство содержит источник управляющего напряжения Еу, соединенный с входами управляющего напряжения N параллельно включенных генераторов. Выходы 1 – N ГУН подсоединены через разделительный конденсатор C4 к выходу устройства и к резистору, задающему ток отпирания и напряжение запирания коммутирующих диодов R6 – к общей шине. Источник питающего напряжения Еп соединен с входом электронного коммутатора, N выходов которого подключены к входам питающего напряжения каждого из N генераторов соответственно.The proposed device contains a source of control voltage Eu connected to the inputs of the control voltage N of parallel connected generators. The outputs 1 - N of the VCO are connected through an isolation capacitor C4 to the output of the device and to a resistor that sets the switching current and the switching voltage of the switching diodes R6 - to the common bus. The power supply source Ep is connected to the input of the electronic switch, the N outputs of which are connected to the power supply inputs of each of the N generators, respectively.

Схема генератора, управляемого напряжением одного из поддиапазонов представлена на фиг. 3, где обозначено:A circuit of a generator controlled by the voltage of one of the subbands is shown in FIG. 3, where indicated:

R1 – разделительный резистор;R1 is an isolation resistor;

R2, R3, R4, R5 – резисторы, задающие режим работы транзистора VT1;R2, R3, R4, R5 - resistors that specify the operation mode of the transistor VT1;

VD1, VD2 – первый и второй варикапы;VD1, VD2 - the first and second varicaps;

D1 –коммутирующий диод;D1 - switching diode;

L1 – катушка индуктивности колебательного контура;L1 - inductor of the oscillatory circuit;

С1, C2, С3 – конденсаторы емкостного делителя колебательного контура;C1, C2, C3 - capacitors of the capacitive divider of the oscillatory circuit;

С4 – разделительный конденсатор;C4 - isolation capacitor;

VT1 – транзистор.VT1 is a transistor.

Генератор, управляемый напряжением одного поддиапазона состоит из встречно-последовательно соединенных варикапов VD1 и VD2, которые соединены параллельно с катушкой индуктивности L1, емкостным делителем из конденсаторов С1, С2, С3 и образуют колебательный контур генератора. Анод варикапа VD1 через конденсатор С1 соединен с базой транзистора VT1, между базой и эмиттером которого включен конденсатор С2, к эмиттеру транзистора VT1 подсоединены параллельно включенные конденсатор С3 и резистор R5, другими выводами соединенные с общей шиной. К эмиттеру транзистора VT1 подключен анод диода D1, катод которого соединен с разделительным конденсатором С4 (фиг. 2). Выход электронного коммутатора соединен с коллектором транзистора VT1 и через резистивный делитель, состоящий из R4, R2, и резистор R3 – с базой транзистора VT1, при этом другой вывод резистора R2 соединен с общей шиной. The generator controlled by the voltage of one subband consists of counter-series-connected varicaps VD1 and VD2, which are connected in parallel with the inductor L1, a capacitive divider from capacitors C1, C2, C3 and form an oscillatory circuit of the generator. The anode of the varicap VD1 is connected through the capacitor C1 to the base of the transistor VT1, between the base and the emitter of which the capacitor C2 is connected, the emitter of the transistor VT1 is connected to the capacitor C3 and the resistor R5 connected in parallel, with other terminals connected to a common bus. An anode of the diode D1 is connected to the emitter of transistor VT1, the cathode of which is connected to an isolation capacitor C4 (Fig. 2). The output of the electronic switch is connected to the collector of transistor VT1 and through a resistive divider, consisting of R4, R2, and resistor R3 - with the base of transistor VT1, while the other output of resistor R2 is connected to a common bus.

Кроме того, точка соединения варикапов VD1 и VD2 через разделительный резистор R1 подсоединена к входу управляющего напряжения генератора, а другие выводы индуктивности L1 и варикапа VD2 соединены с общей шиной.In addition, the connection point of the varicaps VD1 and VD2 through the isolation resistor R1 is connected to the input of the control voltage of the generator, and the other terminals of the inductance L1 and the varicap VD2 are connected to a common bus.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

С помощью ЭК1 напряжением питания Еп включается первый генератор, рассчитанный на перекрытие первого п/д, одновременно напряжением с эмиттера транзистора VT1 открывается коммутирующий диод D1 и за счет напряжения на резисторе R6 закрывается второй коммутирующий диод генератора второго п/д (на фиг. 3 не показан). Аналогичным образом, с помощью электронного коммутатора ЭК1 напряжение питания Еп подается на коллектор транзистора N-го ГУНа, открывается соответствующий диод и включается генератор N-го п/д Using EK1, the first generator, designed to block the first p / d, is switched on by the supply voltage Ep, while the voltage from the emitter of the transistor VT1 opens the switching diode D1 and, due to the voltage across the resistor R6, the second switching diode of the second p / d generator is closed (in Fig. 3 shown). Similarly, using the electronic switch EK1, the supply voltage Ep is supplied to the collector of the transistor of the N-th VCO, the corresponding diode is opened and the generator of the N-th p / d is turned on

Таким образом, предлагаемое техническое решение по сравнению с прототипом позволяет при использовании его, например, в составе малошумящего широкодиапазонного быстродействующего синтезатора частот значительно повысить быстродействие синтезатора за счет исключения необходимости иметь систему поиска поддиапазона и получить в нем значительное снижение уровня шума и улучшение его основных параметров за счет возможности оптимизации параметров каждого из отдельных генераторов.Thus, the proposed technical solution in comparison with the prototype allows you to use it, for example, as part of a low-noise wide-range high-speed frequency synthesizer to significantly increase the speed of the synthesizer by eliminating the need to have a subband search system and get a significant reduction in noise level and improving its basic parameters in due to the possibility of optimizing the parameters of each of the individual generators.

В предлагаемом устройстве могут быть использованы в качестве активных элементов VT1.1, VT1.2, например, транзисторы типа 2Т368А9, в качестве варикапов VD1.1, VD1.2, VD2.1, VD2.2 – варикапы типа 2В124А9, в качестве коммутирующих диодов D1.1, D1.2 – диоды типа 2Д409А9.In the proposed device can be used as active elements VT1.1, VT1.2, for example, transistors of type 2T368A9, as varicaps VD1.1, VD1.2, VD2.1, VD2.2 - varicaps of type 2B124A9, as commuting diodes D1.1, D1.2 - diodes type 2D409A9.

При выполнении генератора по схеме предлагаемого устройства, т.е. в виде набора отдельных самостоятельных, переключаемых по напряжению питания генераторов на свои участки диапазона частот, без переключения элементов в их колебательных системах, снижение уровня шума генераторов по сравнению с прототипом может составлять до 20 дБ, а высокая стабильность частоты позволяет исключить сложную автоматическую систему поиска нужного поддиапазона, заменив её быстродействующей системой включения нужного поддиапазона по таблице частот генератора подачей на него напряжения питания, что сокращает время включения нужного поддиапазона генератора по сравнению с прототипом в десятки раз.When performing the generator according to the scheme of the proposed device, i.e. in the form of a set of separate independent generators switched over the supply voltage to their parts of the frequency range, without switching elements in their oscillating systems, the noise level of the generators can be reduced to 20 dB compared to the prototype, and high frequency stability eliminates the need for a complex automatic search system sub-range, replacing it with a fast-acting system to turn on the desired sub-range according to the generator frequency table by applying a supply voltage to it, which reduces the time included the desired subrange of the generator compared with the prototype tens of times.

Claims (1)

Малошумящий, управляемый напряжением генератор с электронным переключением поддиапазонов, содержащий последовательно соединенные электронный коммутатор и генератор, управляемый напряжением одного поддиапазона с колебательным контуром (ГУН), состоящий из двух встречно-последовательно включенных варикапов, которые соединены параллельно с катушкой индуктивности и емкостным делителем из трех конденсаторов, при этом анод первого варикапа через первый конденсатор делителя соединен с базой транзистора, между базой и эмиттером которого включен второй конденсатор делителя, к эмиттеру транзистора подсоединены параллельно включенные третий конденсатор делителя и резистор, задающий режим работы транзистора другими выводами, соединенные с общей шиной; между общей шиной и коллектором транзистора включен резистивный делитель, точка соединения двух резисторов делителя через третий подсоединена к базе транзистора; точка соединения варикапов через разделительный резистор подключена к входу управляющего напряжения; один вывод разделительного конденсатора является выходом устройства, а также коммутирующий диод и резистор, отличающийся тем, что введены (N-1) идентичных генераторов, управляемых напряжением одного поддиапазона с колебательным контуром, причем (N-1) выходов электронного коммутатора соединены с входами соответствующих ГУН, входы управляющего напряжения которых объединены; выходы N ГУН объединены и соединены с точкой соединения разделительного резистора и разделительного конденсатора, при этом в каждом из N ГУН выход электронного коммутатора соединен с коллектором транзистора, эмиттер которого соединен с анодом коммутирующего диода, катод которого соединен с другим выводом разделительного конденсатора и через резистор, задающий ток отпирания и напряжение запирания коммутирующего диода, с общей шиной, кроме того, вход электронного коммутатора подключен к источнику питающего напряжения.Low-noise, voltage-controlled oscillator with electronic sub-band switching, containing an electronic switchboard connected in series and a voltage-controlled one subband oscillator (VCO), consisting of two counter-series varicaps that are connected in parallel with an inductor and a capacitive divider of three capacitors , while the anode of the first varicap through the first capacitor of the divider is connected to the base of the transistor, between the base and emitter of which key of the second capacitor divider to the emitter of a transistor connected in parallel included a third capacitor and a resistor divider defining a mode other ends of the transistor connected to the common bus; a resistive divider is connected between the common bus and the collector of the transistor, the connection point of two resistors of the divider through the third is connected to the base of the transistor; the connection point of the varicaps through a separation resistor is connected to the control voltage input; one output of the isolation capacitor is the output of the device, as well as a switching diode and resistor, characterized in that (N-1) identical generators are introduced, controlled by the voltage of one subband with an oscillatory circuit, and (N-1) outputs of the electronic switch are connected to the inputs of the corresponding VCO whose control voltage inputs are combined; the outputs of the N VCO are combined and connected to the connection point of the isolation resistor and the isolation capacitor, while in each of the N VCO the output of the electronic switch is connected to the collector of the transistor, the emitter of which is connected to the anode of the switching diode, the cathode of which is connected to the other output of the isolation capacitor and through the resistor, the setting unlocking current and the switching voltage of the switching diode, with a common bus, in addition, the input of the electronic switch is connected to a power supply source.
RU2019124801U 2019-08-05 2019-08-05 Low-noise, voltage-controlled oscillator with electronic sub-band switching RU194055U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124801U RU194055U1 (en) 2019-08-05 2019-08-05 Low-noise, voltage-controlled oscillator with electronic sub-band switching

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019124801U RU194055U1 (en) 2019-08-05 2019-08-05 Low-noise, voltage-controlled oscillator with electronic sub-band switching

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU194055U1 true RU194055U1 (en) 2019-11-26

Family

ID=68652565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019124801U RU194055U1 (en) 2019-08-05 2019-08-05 Low-noise, voltage-controlled oscillator with electronic sub-band switching

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU194055U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960003560B1 (en) * 1992-11-26 1996-03-15 삼성전기주식회사 Voltage controlling oscillator
KR20030070940A (en) * 2002-02-27 2003-09-03 (주)쎄트렉아이 A Voltage-Controlled Oscilator having a plurality of Resonators
RU124092U1 (en) * 2012-09-03 2013-01-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран" VOLTAGE CONTROLLED GENERATOR
RU2498498C1 (en) * 2012-11-16 2013-11-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Алмаз-Фазотрон" Low-noise crystal oscillator with automatic gain control
RU186861U1 (en) * 2018-10-30 2019-02-06 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Low-noise, frequency-controlled voltage-controlled oscillator with double frequency overlap

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960003560B1 (en) * 1992-11-26 1996-03-15 삼성전기주식회사 Voltage controlling oscillator
KR20030070940A (en) * 2002-02-27 2003-09-03 (주)쎄트렉아이 A Voltage-Controlled Oscilator having a plurality of Resonators
RU124092U1 (en) * 2012-09-03 2013-01-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Микран" VOLTAGE CONTROLLED GENERATOR
RU2498498C1 (en) * 2012-11-16 2013-11-10 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Алмаз-Фазотрон" Low-noise crystal oscillator with automatic gain control
RU186861U1 (en) * 2018-10-30 2019-02-06 Акционерное общество "Концерн "Созвездие" Low-noise, frequency-controlled voltage-controlled oscillator with double frequency overlap

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tiebout A CMOS direct injection-locked oscillator topology as high-frequency low-power frequency divider
US6680655B2 (en) Automatic gain control for a voltage controlled oscillator
KR100549221B1 (en) The voltage controlled digital analog oscillator and the frequency synthesizer using the same
Nonis et al. Modeling, design and characterization of a new low-jitter analog dual tuning LC-VCO PLL architecture
KR101095881B1 (en) Variable capacitance circuit having on/off switch for variable capacitance function, and voltage controlled oscillator using the variable capacitance circuit
ATE363155T1 (en) PHASE-LOCKED LOOP GAIN CONTROL WITH UNIT CURRENT SOURCES
DE102014102940A1 (en) Oscillator with LC primary and secondary oscillations
JP2005312059A (en) Oscillator and, adjustment and setting method for oscillator frequency
CN104852732A (en) Voltage-controlled oscillator with low power dissipation, low noise and high linear gain
JP2005318509A (en) Pll frequency synthesizer circuit and frequency tuning method thereof
US20190028110A1 (en) Oscillator system
Huang et al. Chip design of a 5.6-GHz 1-V wide tuning range frequency synthesizer with Gm-boosting Colpitts VCO for Biomedical Application
CN100391100C (en) Switched capacitor circuit in a voltage controlled oscillator circuit and method thereof
US6927637B1 (en) Efficient tuning circuit for on-chip voltage controlled oscillator and method
Vaananen et al. A 4.3-GHz VCO with 2-GHz tuning range and low phase noise
RU194055U1 (en) Low-noise, voltage-controlled oscillator with electronic sub-band switching
Jang et al. An Integrated 5–2.5-GHz Direct-Injection Locked Quadrature $ LC $ VCO
Dixit et al. A 5–5.47 GHz LC-VCO using varactor configuration in 0.18 um CMOS technology
CN116455328A (en) Dual-tuning voltage-controlled oscillator and bandwidth expansion method of voltage-controlled oscillator
RU186861U1 (en) Low-noise, frequency-controlled voltage-controlled oscillator with double frequency overlap
CN111313836B (en) Voltage controlled oscillator for inhibiting flicker noise up-conversion process
CN109792230B (en) Switched capacitor device for tuning differential circuit
RU193493U1 (en) Low noise high frequency overlap voltage controlled oscillator
Ali et al. A low jitter 5.3-GHz 0.18-/spl mu/m CMOS PLL based frequency synthesizer
Wu et al. Design and analysis of a 3.85–5.23 GHz linear-tuning CMOS LC-tank VCO