RU2207705C1 - Controllable crystal oscillator incorporating provision of high-ratio frequency multiplication - Google Patents
Controllable crystal oscillator incorporating provision of high-ratio frequency multiplication Download PDFInfo
- Publication number
- RU2207705C1 RU2207705C1 RU2001131982A RU2001131982A RU2207705C1 RU 2207705 C1 RU2207705 C1 RU 2207705C1 RU 2001131982 A RU2001131982 A RU 2001131982A RU 2001131982 A RU2001131982 A RU 2001131982A RU 2207705 C1 RU2207705 C1 RU 2207705C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- capacitor
- inductance
- resistor
- transistor
- frequency
- Prior art date
Links
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники, а именно к управляемым кварцевым генераторам, предназначенным для получения высокостабильных частотно-модулированных колебаний. The invention relates to the field of radio engineering, namely to controlled quartz oscillators designed to produce highly stable frequency-modulated oscillations.
Известен управляемый кварцевый генератор (см. Г.Б. Альтшуллер. Управление частотой кварцевых генераторов, М.: Связь, 1975), содержащий первый транзистор, между базой и эмиттером которого включен конденсатор, эмиттер первого транзистора связан с положительной (общей) шиной параллельным соединением конденсатора и резистора. Между базой первого транзистора и общей шиной включено последовательное соединение конденсатора, индуктивности, кварцевого резонатора, зашунтированного резистором, и варикапа, подключенного катодом к общей шине. К аноду варикапа через последовательное соединение конденсатора и резистора подводится управляющее напряжение (входной модулирующий сигнал). Смещение на анод варикапа подается через резистор от отрицательной шины питания. Между шинами питания включен конденсатор. База первого транзистора соединена с общей шиной резистором, коллектор первого транзистора соединен с эмиттером второго транзистора. Коллектор второго транзистора подключен к параллельному контуру, состоящему из индуктивности и двух конденсаторов, соединенных последовательно. Другой точкой параллельный контур подключен к отрицательной шине питания. Выход кварцевого генератора подключен к общей точке соединения двух последовательно включенных конденсаторов параллельного контура. Между базами первого и второго транзисторов включен резистор, а между базой второго транзистора и общей шиной включен конденсатор. Напряжение смещения на базу второго транзистора подводится через резистор, подключенный к отрицательной шине питания. Known controlled crystal oscillator (see GB Altshuller. Frequency control of crystal oscillators, M .: Communication, 1975), containing the first transistor, between the base and emitter of which a capacitor is connected, the emitter of the first transistor is connected to the positive (common) bus in parallel capacitor and resistor. Between the base of the first transistor and the common bus, a series connection of a capacitor, inductance, a quartz resonator shunted by a resistor, and a varicap connected by a cathode to a common bus is included. A control voltage (input modulating signal) is supplied to the varicap anode through a series connection of a capacitor and a resistor. The bias to the varicap anode is fed through the resistor from the negative power bus. A capacitor is connected between the power buses. The base of the first transistor is connected to a common bus by a resistor, the collector of the first transistor is connected to the emitter of the second transistor. The collector of the second transistor is connected to a parallel circuit consisting of an inductance and two capacitors connected in series. At another point, the parallel circuit is connected to the negative power bus. The output of the crystal oscillator is connected to a common connection point of two series-connected capacitors of a parallel circuit. A resistor is connected between the bases of the first and second transistors, and a capacitor is connected between the base of the second transistor and the common bus. The bias voltage to the base of the second transistor is supplied through a resistor connected to the negative power bus.
Для уменьшения влияния импеданса нагрузки на частоту колебаний данное техническое решение предусматривает построение схемы управляемого кварцевого генератора с буферным каскадом, что ведет к ее усложнению. Другим недостатком данного решения является ограничение частоты выходного сигнала кварцевого генератора сверху частотой первой механической гармоники кварцевого резонатора. To reduce the influence of the load impedance on the oscillation frequency, this technical solution provides for the construction of a controlled crystal oscillator circuit with a buffer cascade, which leads to its complication. Another disadvantage of this solution is the limitation of the frequency of the output signal of the crystal oscillator from above to the frequency of the first mechanical harmonic of the crystal.
Известен управляемый кварцевый генератор с удвоением частоты (Ham Radio, 2, 39, 1979), содержащий транзистор, эмиттер которого подключен к отрицательной (общей) шине через параллельное соединение конденсатора и резистора, между базой транзистора и его эмиттером включен конденсатор, база транзистора соединена с положительной шиной питания резистором, к базе транзистора подключено последовательное соединение, связывающее ее с общей шиной и содержащее индуктивность, конденсатор, кварцевый резонатор и варикап, причем анод варикапа подключен к общей шине, а его катод через цепь подачи управляющего напряжения, состоящую из последовательно соединенных индуктивности и резистора, подключен ко входу схемы, общая точка индуктивности и резистора соединена с общей шиной конденсатором, вход генератора соединен с общей шиной конденсатором, коллектор транзистора соединен с общей шиной конденсатором и через конденсатор подключен к выходу схемы, а через индуктивность - к положительной шине питания, между шинами питания включен конденсатор. Known controlled crystal oscillator with frequency doubling (Ham Radio, 2, 39, 1979), containing a transistor, the emitter of which is connected to the negative (common) bus through a parallel connection of the capacitor and resistor, a capacitor is connected between the base of the transistor and its emitter, the base of the transistor is connected to a positive power bus with a resistor, a serial connection is connected to the base of the transistor, connecting it to a common bus and containing inductance, a capacitor, a quartz resonator and a varicap, with the varicap anode connected to the common th bus, and its cathode through the control voltage supply circuit, consisting of inductance and resistor connected in series, is connected to the circuit input, the common inductance and resistor point is connected to the common bus by the capacitor, the generator input is connected to the common bus by the capacitor, the transistor collector is connected to the common bus a capacitor and through a capacitor is connected to the output of the circuit, and through inductance to a positive power bus, a capacitor is connected between the power buses.
Подобное техническое решение позволяет вдвое поднять граничную частоту выходного сигнала по сравнению с техническими решениями, не применяющими умножение частоты непосредственно в схеме автогенератора, сохранив при этом однокаскадность схемы. Such a technical solution allows to double the boundary frequency of the output signal in comparison with technical solutions that do not apply frequency multiplication directly in the oscillator circuit, while maintaining a single-stage circuit.
Недостатком данного технического решения является значительное влияние импеданса нагрузки на частоту выходного сигнала. The disadvantage of this technical solution is the significant influence of the load impedance on the frequency of the output signal.
Известен управляемый кварцевый генератор, построенный по схеме с общей базой без коллекторного питания с кварцевым резонатором в цепи обратной связи (см. D. Bogomolov, E. Silaev, Proc. Of the 2000 IEEE IFCS), содержащий первый транзистор, база которого соединена с отрицательной (общей) шиной, коллектор первого транзистора подключен к общей шине через параллельное соединение индуктивности и двух конденсаторов, соединенных последовательно. К общей точке последовательного соединения конденсаторов подключены кварцевый резонатор, соединяющий ее с эмиттером первого транзистора, и затвор второго транзистора, между затвором второго транзистора и общей шиной включен резистор. Между эмиттером первого транзистора и общей шиной включено последовательное соединение резистора и конденсатора. К эмиттеру первого транзистора подключен четырехполюсник, вход которого является входом для подачи управляющего напряжения, а точка подачи напряжения питания подключена к положительной шине питания. Исток второго транзистора соединен с общей шиной, сток второго транзистора через индуктивность подключен к положительной шине питания, между стоком и выходом схемы включен конденсатор. Между шинами питания включен конденсатор. Known controlled crystal oscillator, built according to the scheme with a common base without collector power with a quartz resonator in the feedback circuit (see D. Bogomolov, E. Silaev, Proc. Of the 2000 IEEE IFCS), containing the first transistor, the base of which is connected to the negative (common) bus, the collector of the first transistor is connected to the common bus through a parallel connection of the inductance and two capacitors connected in series. A quartz resonator is connected to the common point of the series connection of the capacitors, connecting it to the emitter of the first transistor, and the gate of the second transistor, a resistor is connected between the gate of the second transistor and the common bus. Between the emitter of the first transistor and the common bus, a series connection of the resistor and capacitor is included. A four-terminal device is connected to the emitter of the first transistor, the input of which is an input for supplying a control voltage, and the point of supplying a supply voltage is connected to a positive power bus. The source of the second transistor is connected to a common bus, the drain of the second transistor is connected through the inductance to the positive power bus, a capacitor is connected between the drain and the output of the circuit. A capacitor is connected between the power buses.
Данное техническое решение позволяет существенно повысить граничную частоту сигнала управляемого кварцевого генератора, а также обладает более низким по сравнению с другими техническими решениями уровнем фазовых шумов. This technical solution allows you to significantly increase the boundary frequency of the signal of a controlled crystal oscillator, and also has a lower level of phase noise compared to other technical solutions.
Недостатком данного технического решения является более узкий диапазон управления частотой выходного сигнала. Другим недостатком, существенным для ряда приложений, является наличие буферного каскада. The disadvantage of this technical solution is a narrower range of control of the frequency of the output signal. Another drawback significant for a number of applications is the presence of a buffer cascade.
Известен управляемый кварцевый генератор с умножением частоты (см. патент РФ RU 2128873 C1 от 10.04.99, МПК 6 Н 03 В 5/36), содержащий транзистор, эмиттер которого подключен к положительной (общей) шине через параллельное соединение конденсатора и резистора, между базой и эмиттером включен конденсатор, база транзистора соединена с общей шиной резистором, к базе подключено последовательное соединение, связывающее ее с общей шиной и содержащее конденсатор, индуктивность, кварцевый резонатор, зашунтированный резистором, и варикап, причем катод варикапа соединен с общей шиной, а его анод через цепь подачи управляющего напряжения, состоящую из последовательного соединения конденсатора и резистора, подключен ко входу схемы, резистор, соединяющий анод варикапа с отрицательной шиной питания, между шинами питания включен конденсатор, между коллектором транзистора и общей шиной включен последовательный контур, состоящий из индуктивности и конденсатора и настроенный в резонанс на частоте первой механической гармоники кварцевого резонатора, а также конденсатор, образующий вместе с последовательным контуром параллельный контур, настроенный в резонанс на частоте второй гармоники первой механической гармоники кварцевого резонатора, между базой транзистора и отрицательной шиной питания включен резистор. Known controlled crystal oscillator with frequency multiplication (see RF patent RU 2128873 C1 dated 10.04.99, IPC 6 N 03 V 5/36), containing a transistor, the emitter of which is connected to the positive (common) bus through a parallel connection of a capacitor and a resistor, between a capacitor is turned on by the base and emitter, the base of the transistor is connected to a common bus by a resistor, a serial connection is connected to the base, connecting it to a common bus and containing a capacitor, inductance, a quartz resonator shunted by a resistor, and a varicap, and the varicap cathode with it is single with a common bus, and its anode is connected to the input of the circuit through a control voltage supply circuit consisting of a series connection of a capacitor and a resistor, a resistor connecting the varicap anode to a negative power bus, a capacitor is connected between the power buses, it is connected between the transistor collector and the common bus a serial circuit consisting of an inductance and a capacitor and tuned to resonance at the frequency of the first mechanical harmonic of the quartz resonator, as well as a capacitor forming together with With a solid circuit, a parallel circuit tuned to resonance at the second harmonic frequency of the first mechanical harmonic of the quartz resonator, a resistor is connected between the transistor base and the negative power bus.
Данный управляемый кварцевый генератор с умножением (удвоением) частоты является наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению и принят в качестве прототипа. This controlled crystal oscillator with frequency multiplication (doubling) is the closest in technical essence to the claimed solution and adopted as a prototype.
Достоинством прототипа является слабое влияние импеданса нагрузки на частоту выходного сигнала и компактное построение схемы при умножении частоты осцилляторных колебаний непосредственно в схеме генератора. The advantage of the prototype is the weak effect of the load impedance on the frequency of the output signal and the compact construction of the circuit when multiplying the frequency of the oscillatory oscillations directly in the generator circuit.
Недостатком прототипа является ограничение частоты выходного сигнала значением второй гармоники первой механической гармоники кварцевого резонатора. The disadvantage of the prototype is the limitation of the frequency of the output signal to the second harmonic of the first mechanical harmonic of the quartz resonator.
В основу предлагаемого технического решения положена задача создания управляемого кварцевого генератора с умножением частоты высокой кратности непосредственно в схеме генератора, обеспечивающего значительное повышение частоты выходного сигнала без применения каскадов умножителей частоты, что позволяет расширить его функциональные возможности. The basis of the proposed technical solution is the task of creating a controlled crystal oscillator with high frequency multiplication directly in the generator circuit, which provides a significant increase in the frequency of the output signal without the use of cascades of frequency multipliers, which allows to expand its functionality.
Сущность заявленного технического решения заключается в том, что в управляемый кварцевый генератор с умножением (удвоением) частоты, содержащий транзистор, эмиттер которого подключен к шине питания через параллельное соединение пятого резистора и четвертого конденсатора; третий конденсатор, включенный между базой и эмиттером, четвертый резистор, соединяющий базу с общей шиной; подключенное к базе и связывающее базу с шиной питания последовательное соединение, содержащее первый конденсатор, первую индуктивность, кварцевый резонатор, зашунтированный третьим резистором, и варикап, причем катод варикапа соединен с шиной питания, а его анод подключен через второй резистор к общей шине и через первый резистор, представляющий собой цепь подачи управляющего сигнала, к входному разъему генератора; включенное между коллектором транзистора и общей шиной последовательное соединение, состоящее из второй индуктивности и пятого конденсатора и представляющее собой последовательный контур, настроенный в резонанс на частоте первой механической гармоники кварцевого резонатора; второй (блокировочный) конденсатор, включенный между шиной питания и общей шиной, введены третья индуктивность, включенная между коллектором транзистора и общей шиной; последовательное соединение, состоящее из шестого конденсатора и пятой индуктивности и включенное между коллектором транзистора и выходным разъемом генератора; четвертая индуктивность, включенная между общей точкой пятой индуктивности и шестого конденсатора и общей шиной; седьмой конденсатор, включенный между выходным разъемом генератора и общей шиной. The essence of the claimed technical solution lies in the fact that in a controlled crystal oscillator with frequency multiplication (doubling), containing a transistor, the emitter of which is connected to the power bus through a parallel connection of the fifth resistor and fourth capacitor; a third capacitor connected between the base and the emitter, a fourth resistor connecting the base to a common bus; connected to the base and connecting the base to the power bus, a serial connection containing the first capacitor, the first inductance, a quartz resonator shunted by the third resistor, and a varicap, the varicap cathode connected to the power bus and its anode connected to the common bus through the second resistor and through the first a resistor, which is a control signal supply circuit, to the input connector of the generator; a serial connection between the transistor collector and the common bus, consisting of a second inductance and a fifth capacitor and representing a serial circuit tuned to resonance at the frequency of the first mechanical harmonic of the quartz resonator; a second (blocking) capacitor connected between the power bus and the common bus; a third inductance connected between the transistor collector and the common bus is introduced; a serial connection consisting of a sixth capacitor and a fifth inductance and connected between the collector of the transistor and the output connector of the generator; a fourth inductance connected between the common point of the fifth inductance and the sixth capacitor and the common bus; a seventh capacitor connected between the output connector of the generator and the common bus.
При этом введенные элементы: третья, четвертая и пятая индуктивности, шестой и седьмой конденсаторы вместе с пятым конденсатором и второй индуктивностью образуют реактивный четырехполюсник, согласующий выходное сопротивление кварцевого генератора на n-ой гармонике первой механической гармоники кварцевого резонатора с входным сопротивлением антенны или усилителя мощности и отфильтровывающий гармоники и субгармоники выходного сигнала с номерами к≠n, причем со стороны коллектора четырехполюсник на частоте первой механической гармоники кварцевого резонатора (к=1) представляет собой малое сопротивление, не превышающее сопротивление потерь второй индуктивности, то есть обеспечивает режим короткого замыкания на коллекторе транзистора, тем самым сохраняя емкостную трехточечную схему генератора и обеспечивая работу кварцевого резонатора на частоте последовательного резонанса по первой механической гармонике. Влияние импеданса нагрузки генератора (входного сопротивления антенны или усилителя мощности) на частоту колебаний кварцевого генератора при этом меньше, чем в прототипе. At the same time, the introduced elements: the third, fourth and fifth inductances, the sixth and seventh capacitors together with the fifth capacitor and the second inductance form a four-terminal reactance matching the output resistance of the crystal oscillator at the nth harmonic of the first mechanical harmonic of the crystal resonator with the input resistance of the antenna or power amplifier and filtering out harmonics and subharmonics of the output signal with numbers k ≠ n, and from the collector side a four-terminal at the frequency of the first mechanical harmonic quartz resonator (k = 1) is a low resistance not exceeding the resistance loss of the second inductance, that is, it provides a short circuit mode on the collector of the transistor, thereby preserving the capacitive three-point circuit of the generator and ensuring the operation of the quartz resonator at the frequency of the series resonance according to the first mechanical harmonic . The influence of the load impedance of the generator (input impedance of the antenna or power amplifier) on the oscillation frequency of the crystal oscillator is less than in the prototype.
Принципиальная электрическая схема управляемого кварцевого генератора с умножением частоты высокой кратности представлена на чертеже. Schematic diagram of a controlled crystal oscillator with frequency multiplication of high multiplicity shown in the drawing.
Управляемый кварцевый генератор с умножением частоты высокой кратности содержит первый резистор 1, второй резистор 2, третий резистор 3, четвертый резистор 4, пятый резистор 5, транзистор 6, варикап 7, кварцевый резонатор 8, второй конденсатор 9, первый конденсатор 10, четвертый конденсатор 11, третий конденсатор 12, пятый конденсатор 13, шестой конденсатор 14, седьмой конденсатор 15, первую индуктивность 16, вторую индуктивность 17, третью индуктивность 18, четвертую индуктивность 19, пятую индуктивность 20. A controlled crystal oscillator with multiplication of a high frequency frequency contains a first resistor 1, a second resistor 2, a third resistor 3, a fourth resistor 4, a fifth resistor 5, a transistor 6, a varicap 7, a quartz resonator 8, a second capacitor 9, a first capacitor 10, a fourth capacitor 11 , the third capacitor 12, the fifth capacitor 13, the sixth capacitor 14, the seventh capacitor 15, the first inductance 16, the second inductance 17, the third inductance 18, the fourth inductance 19, the fifth inductance 20.
Предлагаемый управляемый кварцевый генератор с умножением частоты высокой кратности собран на основе емкостной трехточечной схемы и содержит транзистор 6, между базой и эмиттером которого включен конденсатор 12 связи транзистора с кварцевым резонатором 8, между эмиттером и положительной шиной питания, на которую подано напряжение постоянного тока Е, включено параллельное соединение конденсатора 11 связи транзистора с кварцевым резонатором и резистора 5 последовательной отрицательной обратной связи по току. Между базой транзистора и положительной шиной питания включено последовательное соединение подстроечного конденсатора 10, индуктивности 16, обеспечивающей работу схемы вблизи последовательного резонанса по первой механической гармонике кварцевого резонатора, кварцевого резонатора 8, зашунтированного антипаразитным резистором 3 и варикапа 7 - управляющего элемента схемы, подключенного катодом к положительной шине питания. Между входным разъемом генератора и анодом варикапа включен резистор 1, через который на анод варикапа подается модулирующий сигнал, в общем случае задающий не только переменную, но и постоянную составляющую функции управления. Смещение на варикап подается через резистор 2, соединенный с отрицательной (общей) шиной питания. Между шинами питания включен блокировочный конденсатор 9. Смещение на базу транзистора подается через резистор 4, соединенный с общей шиной и охватывающий схему параллельной отрицательной обратной связью по напряжению. Между коллектором транзистора и общей шиной включен последовательный контур, состоящий из индуктивности 17 и подстроечного конденсатора 13, настроенный в резонанс на частоте первой механической гармоники кварцевого резонатора, а также индуктивность 18. Между коллектором транзистора и выходным разъемом генератора включено последовательное соединение подстроечного конденсатора 14 и индуктивности 20. Общая точка индуктивности 20 и конденсатора 14 соединена с общей шиной индуктивностью 19. Выходной разъем генератора соединен с общей шиной подстроечным конденсатором 15. Общая шина соединена с корпусом генератора. Реактивный четырехполюсник, образованный индуктивностями 17, 18, 19, 20 и подстроечными конденсаторами 13, 14, 15, рассчитан и настроен таким образом, что на n-ой гармонике первой механической гармоники кварцевого резонатора согласует выходной импеданс транзистора с входным импедансом антенны или усилителя мощности, отфильтровывает гармоники и субгармоники, содержащиеся в спектре коллекторного тока транзистора, обеспечивая при этом практически полную фильтрацию первой гармоники (основной субгармоники по отношению к n-ой гармонике), то есть режим короткого замыкания по первой гармонике на коллекторе. The proposed controlled crystal oscillator with frequency multiplication of high multiplicity is assembled on the basis of a capacitive three-point circuit and contains a transistor 6, between the base and emitter of which a capacitor 12 is connected between the transistor and the quartz resonator 8, between the emitter and the positive power bus, to which a DC voltage E is applied, A parallel connection of the coupling capacitor 11 of the transistor to the quartz resonator and the series negative current feedback resistor 5 are included. Between the base of the transistor and the positive power bus, a serial connection of the tuning capacitor 10, inductance 16, ensuring the operation of the circuit near the serial resonance according to the first harmonic of the quartz resonator, quartz resonator 8, shunted by antiparasitic resistor 3 and varicap 7, the control element of the circuit connected to the positive cathode, is connected power bus. A resistor 1 is connected between the input connector of the generator and the varicap anode, through which a modulating signal is supplied to the varicap anode, which in the general case defines not only a variable, but also a constant component of the control function. The bias to the varicap is supplied through a resistor 2 connected to the negative (common) power bus. An interlocking capacitor 9 is connected between the power buses. An offset to the base of the transistor is supplied through a resistor 4 connected to a common bus and spanning the circuit with parallel negative voltage feedback. Between the collector of the transistor and the common bus there is connected a series circuit consisting of an inductance 17 and a tuning capacitor 13, tuned to the resonance at the frequency of the first mechanical harmonic of the quartz resonator, and also an inductance 18. Between the collector of the transistor and the output connector of the generator, a serial connection of the tuning capacitor 14 and the inductance is connected 20. The common point of the inductance 20 and the capacitor 14 is connected to a common busbar inductance 19. The output connector of the generator is connected to a common bus under troechnym capacitor 15. The common bus is connected to the generator body. The reactive four-terminal network, formed by inductors 17, 18, 19, 20 and tuning capacitors 13, 14, 15, is designed and configured in such a way that at the nth harmonic of the first mechanical harmonic of the quartz resonator it matches the output impedance of the transistor with the input impedance of the antenna or power amplifier, filters out harmonics and subharmonics contained in the spectrum of the collector current of the transistor, while providing almost complete filtering of the first harmonic (the main subharmonic with respect to the nth harmonic), i.e. im short circuit at the first harmonic on the collector.
Необходимо отметить, что схема заявляемого генератора содержит меньшее число вспомогательных элементов по сравнению со схемой прототипа: отсутствует дроссель - элемент более низкой, по сравнению с другими элементами надежности, повышающий потенциальную неустойчивость схемы к возбуждению паразитных колебаний, также отсутствуют два разделительных конденсатора и один из резисторов базового смещения. It should be noted that the circuit of the inventive generator contains a smaller number of auxiliary elements compared to the prototype scheme: there is no inductor - an element of lower reliability compared to other elements of reliability, which increases the potential instability of the circuit to excite spurious oscillations, there are also no two isolation capacitors and one of the resistors base offset.
Принципиальная электрическая схема генератора (фиг.1) была реализована в нескольких вариантах на транзисторах КТ3123 А-2, BFT92 и NE 97733 с кварцевыми резонаторами мембранного типа (меза-структуры) РКМ-12 на частоты 104 МГц и 208 МГц по первой механической гармонике. Частоты выходного сигнала лежали в пределах от 520 МГц до 1,04 ГГц при кратностях умножения 5≤n≤8. The circuit diagram of the generator (Fig. 1) was implemented in several versions on transistors KT3123 A-2, BFT92 and NE 97733 with quartz resonators of the membrane type (mesa structure) RCM-12 at frequencies of 104 MHz and 208 MHz according to the first mechanical harmonic. Frequencies of the output signal ranged from 520 MHz to 1.04 GHz with multiplicities of 5≤n≤8.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. После подачи напряжения питания постоянного тока Е на шины питания в кварцевом генераторе возникают условия для мягкого возбуждения осцилляторных колебаний вблизи частоты последовательного резонанса кварцевого резонатора на первой механической гармонике. Наличие между коллектором транзистора и общей шиной последовательного контура, настроенного в резонанс на частоте первой гармоники, обеспечивает режим короткого замыкания на коллекторе для первой гармоники колебаний и, следовательно, сохраняет классическую емкостную трехточечную схему автогенератора. Согласующий четырехполюсник, играющий роль фильтра верхних и нижних частот, выделяет на внешней нагрузке n-ю гармонику первой механической гармоники кварцевого резонатора. Подача модулирующего сигнала на вход устройства позволяет управлять частотой колебаний автогенератора по закону входного сигнала. Соответственно по такому же закону будет меняться частота выходного сигнала устройства. The proposed device operates as follows. After applying a DC supply voltage E to the power buses in a quartz oscillator, conditions arise for soft excitation of oscillatory oscillations near the frequency of the series resonance of the quartz resonator at the first mechanical harmonic. The presence of a serial circuit between the collector of the transistor and the common bus tuned to the resonance at the frequency of the first harmonic provides a short circuit mode on the collector for the first harmonic of oscillations and, therefore, preserves the classical capacitive three-point circuit of the oscillator. A matching quadrupole, which plays the role of a high-pass and low-pass filter, distinguishes the nth harmonic of the first mechanical harmonic of the quartz resonator at the external load. The supply of a modulating signal to the input of the device allows you to control the oscillation frequency of the oscillator according to the law of the input signal. Accordingly, according to the same law, the frequency of the output signal of the device will change.
Подобное построение схемы управляемого кварцевого генератора с умножением частоты позволяет, сохраняя режим короткого замыкания по первой механической гармонике на коллекторе транзистора, а следовательно, поддерживая условия возбуждения колебаний, контролируемых кварцем для классической емкостной трехточки, значительно повысить максимальную выходную частоту генератора. При этом отпадает необходимость во всех или некоторых каскадах цепи: буферном усилителе, умножителе частоты, а в случае построения микромощного ЧМ-передатчика и в выходном усилителе мощности. Such a construction of a frequency-controlled controlled crystal oscillator circuit with frequency multiplication allows, while maintaining the short-circuit mode for the first mechanical harmonic on the transistor collector, and therefore, supporting the excitation conditions controlled by quartz for a classical three-point capacitor, to significantly increase the maximum output frequency of the generator. In this case, there is no need for all or some of the cascades of the circuit: a buffer amplifier, a frequency multiplier, and in the case of building a micropower FM transmitter, an output power amplifier is also needed.
Таким образом, получен управляемый кварцевый генератор с умножением частоты высокой кратности без применения дополнительных каскадов умножителей частоты. Thus, a controlled quartz oscillator with high frequency multiplication was obtained without the use of additional cascades of frequency multipliers.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001131982A RU2207705C1 (en) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | Controllable crystal oscillator incorporating provision of high-ratio frequency multiplication |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001131982A RU2207705C1 (en) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | Controllable crystal oscillator incorporating provision of high-ratio frequency multiplication |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2207705C1 true RU2207705C1 (en) | 2003-06-27 |
Family
ID=29210993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001131982A RU2207705C1 (en) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | Controllable crystal oscillator incorporating provision of high-ratio frequency multiplication |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2207705C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2462811C2 (en) * | 2010-05-11 | 2012-09-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | High-frequency signal generation method, and device for its implementation |
| RU2685387C1 (en) * | 2018-01-09 | 2019-04-17 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Салют" | Tunable harmonics self-oscillator |
| RU203519U1 (en) * | 2020-12-07 | 2021-04-08 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕСТ-МАСТЕР" | BROADBAND FREQUENCY MULTIPLIER |
-
2001
- 2001-11-26 RU RU2001131982A patent/RU2207705C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| АЛЬТШУЛЛЕР Г.Б. и др. Экономичные миниатюрные кварцевые генераторы. - М.: Связь, 1979, с.95, 113-115. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2462811C2 (en) * | 2010-05-11 | 2012-09-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | High-frequency signal generation method, and device for its implementation |
| RU2685387C1 (en) * | 2018-01-09 | 2019-04-17 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Салют" | Tunable harmonics self-oscillator |
| RU203519U1 (en) * | 2020-12-07 | 2021-04-08 | Общество с ограниченной ответственностью "ТЕСТ-МАСТЕР" | BROADBAND FREQUENCY MULTIPLIER |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5231361A (en) | Voltage controlled push-push oscillator with parallel resonant tank circuits | |
| US6437652B1 (en) | Apparatus and method for reducing phase noise in oscillator circuits | |
| KR100457939B1 (en) | High frequency crystal oscillator | |
| CN207504824U (en) | A kind of high frequency crystal oscillator | |
| US5789990A (en) | Feedback oscillator circuit using a saw resonator filter | |
| CN212935881U (en) | Low-phase-noise frequency synthesizer module capable of rapidly setting frequency | |
| JPS62252206A (en) | Frequency multiplying voltage control oscillator | |
| RU2207705C1 (en) | Controllable crystal oscillator incorporating provision of high-ratio frequency multiplication | |
| CN115051650B (en) | S-band frequency-doubling low-phase-noise voltage-controlled oscillator and signal generating device | |
| US3662287A (en) | Voltage controlled oscillator multiplier | |
| US4190808A (en) | Amplifier-oscillator frequency multiplier apparatus | |
| CN104052465A (en) | High-frequency-point, high-stability, low-noise and constant-temperature crystal oscillator | |
| US4843349A (en) | UHF crystal oscillator | |
| US3510781A (en) | Crystal controlled autodyne converter using field-effect transistors | |
| US3839685A (en) | Single-stage balanced oscillator/frequency multiplier | |
| Wu et al. | An L-band low phase noise evanescent-mode cavity-based frequency synthesizer | |
| JP2639285B2 (en) | Injection-locked doubler | |
| US4380744A (en) | Stabilized oscillator for microwaves with frequency conversion and its solid state construction | |
| CN217508714U (en) | Voltage-controlled oscillator and signal generating device of frequency doubling band low phase noise | |
| CN116961588B (en) | Low-noise frequency multiplication crystal oscillator circuit | |
| RU2439775C1 (en) | High-frequency quartz oscillator | |
| CN107666284A (en) | A kind of high frequency crystal oscillator | |
| JP2819034B2 (en) | Voltage controlled oscillator | |
| RU110211U1 (en) | HIGH FREQUENCY QUARTZ GENERATOR | |
| JPH0583032A (en) | Crystal oscillation circuit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061127 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100120 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101127 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120910 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131127 |