RU2546566C1 - Method and device for increasing oscillation phase stability in resonance circuit with varicaps - Google Patents

Method and device for increasing oscillation phase stability in resonance circuit with varicaps Download PDF

Info

Publication number
RU2546566C1
RU2546566C1 RU2014114299/08A RU2014114299A RU2546566C1 RU 2546566 C1 RU2546566 C1 RU 2546566C1 RU 2014114299/08 A RU2014114299/08 A RU 2014114299/08A RU 2014114299 A RU2014114299 A RU 2014114299A RU 2546566 C1 RU2546566 C1 RU 2546566C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
varicaps
voltage
circuit
oscillation
amplitude
Prior art date
Application number
RU2014114299/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Петрович Савченко
Ольга Владимировна Старовойтова
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта)
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта)
Priority to RU2014114299/08A priority Critical patent/RU2546566C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2546566C1 publication Critical patent/RU2546566C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: radio engineering, communication.
SUBSTANCE: device for increasing oscillation phase stability in a resonance circuit with varicaps includes an inductance coil, anti-parallel series-connected varicaps, the common electrodes of which are connected to external bias voltage supply circuits, a device for increasing oscillation phase stability, which includes an amplitude detector, a generator, a voltage divider and an adder. The method of increasing oscillation phase stability in a resonance circuit with varicaps is characterised by that the common electrodes of the varicaps are connected to a varicap control circuit with high resistance for current with oscillation frequency in the circuit and finite resistance for direct current and modulating frequencies; an additional control voltage is applied across the varicaps, which compensates for the effect of signal amplitude on the average varicap capacitance over the oscillation period.
EFFECT: high phase stability in a resonance circuit with varicaps when the oscillation amplitude changes on the varicaps.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и электроники и может быть использовано в частотно-избирательных цепях с настройкой варикапами при большом уровне переменного сигнала, резонансных усилителях.The invention relates to the field of radio engineering and electronics and can be used in frequency-selective circuits with tuning by varicaps with a high level of an alternating signal, resonant amplifiers.

Известным способом [1] ослабления нелинейности частотно-избирательных цепей с варикапами, приводящей к искажению сигнала вследствие амплитудно-фазового преобразования, является встречно-последовательное соединение (ВПС) пар варикапов. Способ позволяет в случае использования пар идентичных варикапов ликвидировать четные гармоники тока в контуре и тем самым ослабить нелинейные эффекты, однако, даже в этом идеальном случае сохраняется зависимость постоянной составляющей емкости ВПС от амплитуды колебаний напряжения на варикапах. В результате резонансная частота контура меняется с изменением уровня сигнала. Как следствие, изменение уровня входного переменного сигнала приводит к нежелательному изменению фазы выходного сигнала.A known method [1] of weakening the non-linearity of frequency-selective circuits with varicaps, leading to signal distortion due to amplitude-phase conversion, is an in-series connection (IPN) of varicap pairs. The method allows, in the case of using pairs of identical varicaps, to eliminate even current harmonics in the circuit and thereby weaken non-linear effects, however, even in this ideal case, the dependence of the constant component of the IPS capacitance on the amplitude of voltage fluctuations on the varicaps is preserved. As a result, the resonant frequency of the circuit changes with a change in the signal level. As a result, a change in the level of the input variable signal leads to an undesirable change in the phase of the output signal.

Прототипом, наиболее близким по технической сущности устройством, реализующим предлагаемый способ повышения стабильности фазы колебаний в контуре с варикапами, является резонансный контур [2], содержащий катушку индуктивности с отводом, разделительные емкости для подключения входной и выходной цепей, встречно-последовательно соединенные варикапы и цепь управления варикапами с большим сопротивлением для тока с частотой колебаний в контуре и конечным сопротивлением для постоянного тока и модулирующих частот.The prototype, the closest in technical essence to the device that implements the proposed method for increasing the stability of the oscillation phase in the circuit with varicaps, is a resonant circuit [2], containing an inductor with a tap, separation capacitors for connecting the input and output circuits, inter-connected varicap and circuit control varicaps with high resistance for current with a frequency of oscillations in the circuit and final resistance for direct current and modulating frequencies.

Основными недостатками перечисленных способов и устройств является то, что при изменении амплитуды входного сигнала меняется средняя за период колебания емкость варикапов, появляется нестабильность резонансной частоты контура и фазы выходного сигнала.The main disadvantages of the above methods and devices is that when the amplitude of the input signal changes, the average capacitance of the varicaps for the period of oscillation changes, instability of the resonant frequency of the circuit and the phase of the output signal appears.

Задачей (техническим результатом) заявляемого изобретения является повышение стабильности фазы колебаний в контуре с варикапами за счет снижения зависимости емкости контура и соответственно резонансной частоты контура от амплитуды колебаний на варикапах.The objective (technical result) of the claimed invention is to increase the stability of the oscillation phase in the circuit with varicaps by reducing the dependence of the circuit capacitance and, accordingly, the resonant frequency of the circuit on the oscillation amplitude on the varicaps.

Варикап в контуре находится под воздействием постоянного напряжения смещения E и переменного, гармонического, с амплитудой Um The varicap in the circuit is affected by a constant bias voltage E and an alternating, harmonic, amplitude U m

Figure 00000001
Figure 00000001

Эквивалентная емкость ВПС идентичных варикапов по первой гармонике может быть представлена [3] в общем случае выражениемThe equivalent capacity of IPNs of identical varicaps in the first harmonic can be represented [3] in the general case by the expression

Figure 00000002
Figure 00000002

где C(Е) - эквивалентная емкость ВПС варикапов при Um=0, xm=Um/(E+φк) - относительная амплитуда колебания на одном варикапе, φк - контактная разность потенциалов p-n перехода варикапа, f(xm) - функция, определяемая вольт-фарадной характеристикой варикапов. Для xm=0 функция f(xm)=1. Увеличение амплитуды Um при E=const вызывает рост xm и f(xm). Соответственно растет эквивалентная емкость (2), что, в свою очередь, приводит к уменьшению резонансной частоты контураwhere C 0E (E) is the equivalent capacitance of IPN varicaps at U m = 0, x m = U m / (E + φ к ) is the relative amplitude of oscillation on one varicap, φ к is the contact potential difference pn of the varicap junction, f (x m ) is the function determined by the capacitance-voltage characteristic of varicaps. For x m = 0, the function f (x m ) = 1. An increase in the amplitude U m at E = const causes an increase in x m and f (x m ). Correspondingly, the equivalent capacitance grows (2), which, in turn, leads to a decrease in the resonant frequency of the circuit

Figure 00000003
Figure 00000003

Для снижения зависимости ωp от амплитуды колебаний предлагается ввести коррекцию напряжения смещения E на такую величину ΔE, чтобы емкость ВПС оставалась неизменной при изменении амплитуды колебаний на контуре. Связь между Um и ΔE можно найти из уравненияTo reduce the dependence of ω p on the amplitude of the oscillations, it is proposed to introduce a correction of the bias voltage E by such a value ΔE that the capacitance of the IPS remains unchanged when the amplitude of the oscillations on the circuit changes. The relationship between U m and ΔE can be found from the equation

Figure 00000004
Figure 00000004

где E0 - смещение на варикапах при Um≈0, aE=E0-ΔE.where E 0 is the displacement on the varicaps at U m ≈ 0, aE = E 0 -ΔE.

1. Поставленная задача решается тем, что в известном способе повышения стабильности фазы колебаний в резонансном контуре с варикапами, при котором пары идентичных варикапов включают встречно-последовательно, к общим электродам варикапов подсоединяют цепь управления варикапами с большим сопротивлением для тока с частотой колебаний в контуре и конечным сопротивлением для постоянного тока и модулирующих частот, согласно изобретению на варикапы подают дополнительное управляющее напряжение, компенсирующее влияние амплитуды сигнала на среднее за период колебания значение емкости варикапов, для чего сначала измеряют амплитуду колебаний, приходящуюся на один варикап и величину напряжения внешнего смещения, затем делят первое напряжение на второе, дополненное значением напряжения контактной разности потенциалов перехода варикапов, в результате получают значение относительной амплитуды колебаний, для которого с помощью специальной схемы в соответствии с вольт-фарадной характеристикой варикапов вырабатывают упомянутое вышекомпенсирующее напряжение, которое через дополнительную цепь управления подают на варикапы так, чтобы при увеличении амплитуды сигнала сумма напряжений внешнего смещения и компенсации росла, а при уменьшении - падала.1. The problem is solved in that in the known method of increasing the stability of the oscillation phase in a resonant circuit with varicaps, in which pairs of identical varicaps are turned on in series, a varicap control circuit with a high resistance is connected to common varicap electrodes for a current with an oscillation frequency in the circuit and the final resistance for direct current and modulating frequencies, according to the invention, an additional control voltage is applied to the varicaps, compensating for the influence of the signal amplitude on s the value of the varicap capacitance is more common for the period of oscillation, for which the amplitude of oscillation per one varicap and the magnitude of the external bias voltage are measured first, then the first voltage is divided by the second voltage, supplemented by the value of the contact voltage of the potential difference of the transition varicaps, as a result, the relative oscillation amplitude is obtained, for which, using a special circuit in accordance with the capacitance-voltage characteristic of the varicaps, they produce the above-mentioned compensating voltage, which, through additional An additional control circuit is fed to the varicaps so that with an increase in the signal amplitude, the sum of the external bias and compensation voltages grows, and with a decrease, it decreases.

2. Поставленная задача решается тем, что в устройстве повышения стабильности фазы колебаний в резонансном контуре с варикапами, содержащем катушку индуктивности, встречно-последовательно соединенные варикапы, общие электроды которых подсоединены к цепи подачи внешнего напряжения смещения, согласно изобретению к контуру подсоединено устройство повышения стабильности фазы колебаний, содержащее амплитудный детектор АД, с выхода которого сигнал, пропорциональный амплитуде колебаний, приходящейся на один варикап, поступает на первые входы формирующего устройства ФУ и делителя напряжений ДН, на второй вход которого подается напряжение, пропорциональное сумме напряжений внешнего смещения и напряжения, равного контактной разности потенциалов варикапов, полученное сложением их в сумматоре 2, а с выхода ДН-сигнал, равный отношению напряжения на первом его входе к напряжению на втором, поступает на второй вход ФУ, в котором вырабатывается в соответствии с вольт-фарадной характеристикой варикапов напряжение, компенсирующее вызванное воздействием амплитуды сигнала изменение средней за период колебания емкости варикапов, в полярности, противоположной полярности внешнего напряжения смещения, которое подается на вход второй цепи управления варикапами с малым сопротивлением для тока с частотой колебаний в контуре и конечным сопротивлением по постоянному току, включенной между «землей» и точкой соединения одного из выводов катушки индуктивности с варикапом.2. The problem is solved in that in the device for increasing the stability of the phase of oscillations in the resonant circuit with varicaps containing an inductor, counter-connected varicaps, common electrodes of which are connected to the external bias voltage supply circuit, according to the invention, a phase stability enhancing device is connected to the circuit oscillations containing an amplitude detector of blood pressure, from the output of which a signal proportional to the amplitude of oscillations per one varicap is fed to the first inputs of the forming device ФУ and the voltage divider ДН, the second input of which is supplied with a voltage proportional to the sum of the external bias voltages and the voltage equal to the contact potential difference of the varicaps, obtained by adding them in the adder 2, and the output signal is equal to the voltage ratio on the first the input to the voltage at the second, is fed to the second input of the FU, in which the voltage is produced in accordance with the capacitance-voltage characteristic of the varicaps, which compensates for the change signal amplitude the average over a period of oscillation of the capacitance of the varicaps, in polarity opposite to the polarity of the external bias voltage, which is fed to the input of the second control circuit of the varicaps with low resistance for a current with an oscillation frequency in the circuit and a finite DC resistance connected between the "ground" and the connection point of one from the findings of the inductance coil with varicap.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем:The essence of the proposed method is as follows:

- измеряют амплитуду колебаний, приходящуюся на один варикап Um,- measure the amplitude of vibrations per one varicap U m ,

- измеряют величину внешнего управляющего напряжение смещения E;- measure the magnitude of the external control bias voltage E;

- находят отношение амплитуды колебаний на варикапах к величине управляющего напряжения, дополненного значением напряжения контактной разности потенциалов p-n перехода φк используемого типа варикапов - относительную амплитуду колебаний xm=Um/(E+φк);- find the ratio of the amplitude of the oscillations on the varicaps to the value of the control voltage, supplemented by the voltage value of the contact potential difference pn of the transition φ to the type of varicaps used — the relative amplitude of the oscillations x m = U m / (E + φ к );

- для найденного значения относительной амплитуды колебаний на варикапах с помощью специальной схемы вырабатывают дополнительное управляющее напряжение для компенсации влияния амплитуды колебаний в контуре на значение средней за период колебания емкости варикапов - компенсирующее напряжение ΔE;- for the found value of the relative amplitude of the oscillations on the varicaps with the help of a special circuit, an additional control voltage is generated to compensate for the influence of the amplitude of the oscillations in the circuit on the value of the average for the period of oscillation of the varicap capacitance - compensating voltage ΔE;

- через дополнительную цепь управления варикапами компенсирующее напряжение подают на варикапы в такой полярности, чтобы при увеличении амплитуды входного сигнала сумма напряжений E и ΔE росла, а при уменьшении - падала.- through an additional control circuit of the varicaps, the compensating voltage is applied to the varicaps in such a polarity that, with an increase in the amplitude of the input signal, the sum of the voltages E and ΔE increases, and with a decrease, decreases.

В результате совокупности предпринятых действий в сочетании с использованием устройства формирования компенсирующего напряжения и дополнительной цепи управления варикапами достигается требуемый технический результат - получение колебаний с повышенной стабильностью фазы в резонансном контуре с варикапами.As a result of the set of actions taken in combination with the use of a compensating voltage generating device and an additional varicap control circuit, the required technical result is achieved - obtaining oscillations with increased phase stability in the resonant circuit with varicaps.

На фиг.1 представлена одна из возможных схем реализации предлагаемого способа, структурная схема устройства, реализующего способ повышения стабильности фазы колебаний в контуре с варикапами, содержащаяFigure 1 presents one of the possible implementation schemes of the proposed method, a structural diagram of a device that implements a method of increasing the stability of the oscillation phase in a circuit with varicaps, containing

АД - амплитудный детектор;HELL - amplitude detector;

ДН - делитель напряжения;DN - voltage divider;

Σ - сумматор напряжений;Σ is the voltage adder;

ФУ - формирующее устройство.FU - forming device.

Резонансный контур включает в себя катушку индуктивности L и соединенные встречно-последовательно варикапы VD1, VD2. Для управления варикапами по постоянному напряжению предусмотрены две раздельные цепи с входами в точках Е1 и Е2 с сопротивлениями подачи напряжения смещения на варикапы Z1(ω) и Z2(ω) соответственно.The resonant circuit includes an inductor L and connected counter-series varicaps VD1, VD2. To control the DC voltage varicaps, two separate circuits are provided with inputs at points E1 and E2 with bias voltage supply resistances to the varicaps Z1 (ω) and Z2 (ω), respectively.

Для тока с частотой колебаний в контуре ω сопротивление Z1(ω)=∞, Z2(ω)=0, а для постоянного тока и модулирующих частот Z1 и Z2 имеют конечную величину.For a current with an oscillation frequency in the circuit ω, the resistance Z1 (ω) = ∞, Z2 (ω) = 0, and for direct current and modulating frequencies Z1 and Z2 have a finite value.

Входной сигнал uвх с частотой ω поступает в контур через разделительную емкость C1 и создает в нем гармонические колебания u с амплитудой напряжения на контуре U(ω), выходной сигнал uвых с амплитудой Uвых(ω) отводится через емкость C2. Отношение амплитуд Uвых/U=k.The input signal u I with frequency ω enters the circuit through the separation capacitor C1 and creates harmonic oscillations u with the amplitude of the voltage on the circuit U (ω), the output signal u o with amplitude U o (ω) is discharged through the capacitor C2. The ratio of the amplitudes U o / U = k.

Выходной сигнал детектируется амплитудным детектором АД с коэффициентом детектирования kд=Uд/Uвых и поступает на первый вход делителя напряжения ДН, на второй вход которого подается напряжение (Е+φк) с выхода сумматора Σ, полученное путем сложения в сумматоре напряжения E со входа цепи управления E1 и постоянного напряжения, равного по величине φк варикапов. В делителе напряжения ДН получается значениеThe output signal is detected by an AM amplitude detector with a detection coefficient k d = U d / U o and is fed to the first input of the voltage divider DN, to the second input of which voltage (E + φ k ) is supplied from the output of the adder Σ, obtained by adding the voltage E in the adder from the input of the control circuit E1 and a constant voltage equal to φ to the varicaps. In the voltage divider, the value obtained

Figure 00000005
Figure 00000005

которое передается в формирующее устройство ФУ, на второй вход которого поступает напряжение Uд. ФУ формирует по заданному закону напряжение ΔE, которое подается на вход E2 второй цепи управления варикапами в полярности, противоположной знаку внешнего напряжения смещения E. В этом случае значение C (2) будет меняться так, что произведение его с f(xm) останется неизменным.which is transmitted to the forming device FU, the second input of which receives voltage U d . FU forms according to a given law the voltage ΔE, which is applied to the input E2 of the second varicap control circuit in polarity opposite to the sign of the external bias voltage E. In this case, the value of C 0E (2) will change so that its product with f (x m ) remains unchanged.

Таким образом, при различных амплитудах входного сигнала uвх емкость ВПС варикапов (2) для установленного значения внешнего напряжения смещения E остается постоянной, резонансная частота (3) сохраняет свое значение и фаза колебаний выходного сигнала uвых остается неизменной.Thus, at various amplitudes of the input signal u in, the capacitance of the IPS of the varicaps (2) for the set value of the external bias voltage E remains constant, the resonant frequency (3) retains its value and the phase of the oscillations of the output signal u out remains unchanged.

Каждому типу варикапов соответствует своя функция, связывающая Um и ΔE, которую должно реализовать формирующее устройство ФУ.Each type of varicap corresponds to its own function, connecting U m and ΔE, which must be realized by the forming device FU.

Устройство, реализующее способ повышения стабильности фазы колебаний в контуре, перестраиваемом варикапами с резким p-n переходом.A device that implements a method of increasing the stability of the oscillation phase in a circuit tunable by varicaps with a sharp p-n junction.

Для варикапов с резким p-n переходом в работе [3] получено следующее выражение, описывающее эквивалентную емкость ВПС идентичных варикапов по первой гармоникеFor varicaps with a sharp pn junction, the following expression was obtained in [3], which describes the equivalent IPN capacitance of identical varicaps in the first harmonic

Figure 00000006
Figure 00000006

где C(E)=0,5C0(E), C0(E) - емкость одного варикапа в отсутствие переменного напряжения. Согласно [4] варикапы с резким p-n переходом хорошо аппроксимируется соотношениемwhere C 0E (E) = 0.5C 0 (E), C 0 (E) is the capacity of one varicap in the absence of an alternating voltage. According to [4], varicaps with a sharp pn junction are well approximated by the relation

Figure 00000007
Figure 00000007

где Cε - емкость p-n перехода, измеренная при значении напряжения E=ε (указывается в паспорте варикапа).where C ε is the capacitance of the pn junction measured at a voltage value of E = ε (indicated in the varicap passport).

Для Um≈0 при E=E0 из (6) следуетFor U m ≈0 at E = E 0, from (6) it follows

Figure 00000008
Figure 00000008

Уравнение (4) с учетом (6), (8) примет видEquation (4) taking into account (6), (8) takes the form

Figure 00000009
Figure 00000009

Учитывая, что E0=E+ΔE, из выражения (7) получимGiven that E 0 = E + ΔE, from the expression (7) we obtain

Figure 00000010
Figure 00000010

Подставив (10) в (9), получимSubstituting (10) into (9), we obtain

Figure 00000011
Figure 00000011

Принимая во внимание обозначение для xm из (11) получимTaking into account the notation for x m from (11) we obtain

Figure 00000012
Figure 00000012

Принимая во внимание (5), из (12) получим выражение, которое должно реализовать ФУ для варикапов с резким p-n переходомTaking into account (5), from (12) we obtain the expression that should realize the FU for varicaps with a sharp p-n junction

Figure 00000013
Figure 00000013

илиor

Figure 00000014
Figure 00000014

На фиг.2 приведена блок-схема устройства повышения стабильности фазы колебаний в контуре для варикапов с резким p-n переходом, содержащая ФУ, реализующее выражение (14).Figure 2 shows a block diagram of a device for increasing the stability of the phase of oscillations in the circuit for varicaps with a sharp p-n junction containing FU that implements expression (14).

Устройство состоит изThe device consists of

- амплитудного детектора АД,- amplitude detector HELL,

- интегрального делителя напряжения ИДН,- integrated voltage divider IDN,

- аналогового перемножителя АП,- analog AP multiplier,

- сумматора напряжений Σ и резисторов R1÷R6.- adder voltage Σ and resistors R1 ÷ R6.

Устройство, реализующее способ повышения стабильности фазы колебаний в контуре, перестраиваемом варикапами с резким p-n переходом, работает следующим образом.A device that implements a method of increasing the stability of the oscillation phase in a circuit tunable by varicaps with a sharp pn junction works as follows.

С выхода колебательного контура фиг.1 сигнал с амплитудой Uвых=kU (где k<1) поступает на АД фиг.2. С выхода АД напряжение Uд=kдUвых (где kд<1) подается на первый вход АП, выполненного по известной схеме [5], и через делитель напряжения 1:32 на резисторах R1, R2 на первый вход ИДН, выполненного по известной схеме [5]. На второй вход ИДН подается напряжение (kkд)2×(E+φк), полученное в сумматоре напряжений Σ, выполненном по известной схеме [5]. На входы сумматора Σ подаются ослабленные в (kkд)2 раз на резистивных делителях R3, R5 и R4, R6 соответственно напряжения E и -φк. Величина напряжения φк для кремниевых варикапов составляет 0,6÷0,8 В [4]. С выхода ИДН напряжение величиной [Uд/32]/[(kkд)2×(E+φк)] подается на второй вход АП, где перемножается с напряжением Uд. С выхода АП напряжение (14) в полярности, противоположной напряжению E, подается на второй вход E2 цепи управления варикапами фиг.1. В качестве цепи Z2(ε) можно использовать интегрирующую цепочку, в которой номинал резистора выбирается из условия нормальной работы АП, а емкость конденсатора из условия оказания малого сопротивления токам с частотой колебаний в контуре ω и достаточного сопротивления токам с частотой модуляции амплитуды входного сигнала uвх.From the output of the oscillation circuit 1, a signal with an amplitude U O = kU (where k <1) is applied to AD 2. From the output of the HELL voltage U d = k d U o (where k d <1) is supplied to the first input of the AP made according to the known scheme [5], and through the voltage divider 1:32 on resistors R1, R2 to the first input of the IDN made according to the well-known scheme [5]. The voltage (kk d ) 2 × (E + φ k ) obtained in the voltage adder Σ made according to the well-known circuit [5] is applied to the second input of the IDN. The inputs of the adder Σ are fed weakened in (kk d ) 2 times on the resistive dividers R3, R5 and R4, R6, respectively, the voltage E and -φ to . The voltage φ k for silicon varicaps is 0.6–0.8 V [4]. From the IDN output, a voltage of [U d / 32] / [(kk d ) 2 × (E + φ k )] is supplied to the second input of the AP, where it is multiplied with a voltage of U d . From the output of the AP, the voltage (14) in the polarity opposite to the voltage E is supplied to the second input E2 of the varicap control circuit of FIG. 1. As a circuit Z2 (ε), an integrating circuit can be used in which the resistor value is selected from the condition of normal operation of the AP, and the capacitor capacitance from the condition of providing low resistance to currents with an oscillation frequency in the circuit ω and sufficient resistance to currents with a modulation frequency of the input signal amplitude u in .

Стабильность фазы колебаний в предложенном резонансном контуре с варикапами повышена по сравнению с прототипом за счет введения второй цепи управления варикапами с малым сопротивлением для тока с частотой колебаний в контуре и конечным сопротивлением для постоянного тока и модулирующих частот на вход, которой подано дополнительное управляющее напряжение, компенсирующее влияние амплитуды колебаний в контуре на значение средней за период колебания емкости варикапов, вырабатываемое специальной схемой в соответствии с вольт-фарадной характеристикой варикапов.The stability of the oscillation phase in the proposed resonant circuit with varicaps is increased compared to the prototype due to the introduction of a second control circuit of varicaps with low resistance for current with an oscillation frequency in the circuit and finite resistance for direct current and modulating frequencies to the input, which is supplied with an additional control voltage that compensates the influence of the amplitude of oscillations in the circuit on the value of the average for the period of oscillation of the capacitance of the varicaps, developed by a special circuit in accordance with the capacitance-voltage A characteristic of varicaps.

Источники информацииInformation sources

1. Лабутин В.К. Частотно-избирательные цепи с электронной настройкой. -М.-Л., Издательство «Энергия», 1966. - 208 с., ил.1. Labutin V.K. Frequency selective circuits with electronic tuning. M.-L., Publishing house "Energy", 1966. - 208 p., Ill.

2. Бобрешов A.M., Аверина Л.И., Исаев А.В. Интермодуляционные искажения в перестраиваемых полосовых фильтрах // Вестник ВГУ. Серия: Физика. Математика. - 2010. - №2. - с.181-188.2. Bobreshov A.M., Averina L.I., Isaev A.V. Intermodulation distortion in tunable bandpass filters // Bulletin of Voronezh State University. Series: Physics. Maths. - 2010. - No. 2. - p. 181-188.

3. Кулешов В.Н., Савченко М.П. Эквивалентная емкость ВПС варикапов // Радиоэлектроника. - 1988. - №2. - с.71-74 (Изв. высш. учеб. заведений).3. Kuleshov V.N., Savchenko M.P. Equivalent capacity of IPN varicaps // Radioelectronics. - 1988. - No. 2. - p. 71-74 (Izv. higher education. institutions).

4. Савченко М.П., Карпинская Т.А. Эквивалентная схема и параметры УКВ варикапов // Радиотехника, 1985, №11.4. Savchenko M.P., Karpinskaya T.A. The equivalent circuit and parameters of VHF varicaps // Radio Engineering, 1985, No. 11.

5. Аналоговые и цифровые интегральные схемы. С.В. Якубовский, Н.А. Барканов, Кудряшов и др.; Под ред. С.В. Якубовского. - М.: Сов. радио, 1979. - 336 с., ил. (Проектирование радиоэлектронной аппаратуры на интегральных микросхемах).5. Analog and digital integrated circuits. S.V. Yakubovsky, N.A. Barkanov, Kudryashov and others; Ed. S.V. Yakubovsky. - M .: Owls. Radio, 1979. - 336 p., ill. (Design of electronic equipment on integrated circuits).

Claims (2)

1. Способ повышения стабильности фазы колебаний в резонансном контуре с варикапами, при котором пары идентичных варикапов включают встречно-последовательно, к общим электродам варикапов подсоединяют цепь управления варикапами с большим сопротивлением для тока с частотой колебаний в контуре и конечным сопротивлением для постоянного тока и модулирующих частот, отличающийся тем, что на варикапы подают дополнительное управляющее напряжение, компенсирующее влияние амплитуды сигнала на среднее за период колебания значение емкости варикапов, для чего сначала измеряют амплитуду колебаний, приходящуюся на один варикап и величину напряжения внешнего смещения, затем делят первое напряжение на второе, дополненное значением напряжения контактной разности потенциалов перехода варикапов, в результате получают значение относительной амплитуды колебаний, для которого с помощью специальной схемы в соответствии с вольт-фарадной характеристикой варикапов вырабатывают упомянутое вышекомпенсирующее напряжение, которое через дополнительную цепь управления подают на варикапы так, чтобы при увеличении амплитуды сигнала сумма напряжений внешнего смещения и компенсации росла, а при уменьшении - падала.1. A method of increasing the stability of the oscillation phase in a resonant circuit with varicaps, in which pairs of identical varicaps are turned on in series, connecting a varicap control circuit with high resistance for current with an oscillation frequency in the circuit and final resistance for direct current and modulating frequencies to common varicap electrodes characterized in that an additional control voltage is applied to the varicaps, compensating for the influence of the signal amplitude on the average value of the varic capacitance over the period of oscillation s, for which, first, the amplitude of oscillations per one varicap and the magnitude of the external bias voltage are measured, then the first voltage is divided into the second, supplemented by the voltage value of the contact difference of the transition potentials of the varicaps, as a result, the relative oscillation amplitude is obtained, for which, using a special circuit, In accordance with the capacitance-voltage characteristic of the varicaps, the above-mentioned compensating voltage is generated, which is supplied to the varicaps through an additional control circuit so so that with an increase in the amplitude of the signal, the sum of the external bias and compensation voltages increases, and with a decrease, it decreases. 2. Устройство повышения стабильности фазы колебаний в резонансном контуре с варикапами содержащее катушку индуктивности, встречно-последовательно соединенные варикапы, общие электроды которых подсоединены к цепи подачи внешнего напряжения смещения, отличающееся тем, что к контуру подсоединено устройство повышения стабильности фазы колебаний, содержащее амплитудный детектор АД, с выхода которого сигнал, пропорциональный амплитуде колебаний, приходящейся на один варикап, поступает на первые входы формирующего устройства ФУ и делителя напряжений ДН, на второй вход которого подается напряжение, пропорциональное сумме напряжений внешнего смещения и напряжения, равного контактной разности потенциалов варикапов, полученное сложением их в сумматоре Σ, а с выхода ДН - сигнал, равный отношению напряжения на первом его входе к напряжению на втором, поступает на второй вход ФУ, в котором вырабатывается в соответствии с вольт-фарадной характеристикой варикапов напряжение, компенсирующее вызванное воздействием амплитуды сигнала изменение средней за период колебания емкости варикапов, в полярности, противоположной полярности внешнего напряжения смещения, которое подается на вход второй цепи управления варикапами с малым сопротивлением для тока с частотой колебаний в контуре и конечным сопротивлением по постоянному току, включенной между «землей» и точкой соединения одного из выводов катушки индуктивности с варикапом. 2. A device for increasing the stability of the oscillation phase in a resonant circuit with varicaps containing an inductor, oppositely connected varicaps, the common electrodes of which are connected to an external bias voltage supply circuit, characterized in that a device for increasing the stability of the oscillation phase containing an amplitude detector HELL is connected , from the output of which a signal proportional to the amplitude of oscillations per one varicap is supplied to the first inputs of the forming device of the FU and the divider DN voltage, the second input of which is supplied with a voltage proportional to the sum of the external bias voltages and the voltage equal to the contact potential difference of the varicaps obtained by adding them in the adder Σ, and from the DN output - a signal equal to the ratio of the voltage at its first input to the voltage at the second, arrives at the second input of the FU, in which a voltage is produced in accordance with the capacitance-voltage characteristic of the varicaps that compensates for the change in the average value during the period of the capacitance oscillation caused by the influence of the signal amplitude arikapov, in polarity, opposite the polarity of the external bias voltage, which is fed to the input of the second control circuit of varicaps with low resistance for a current with an oscillation frequency in the circuit and a finite DC resistance connected between the ground and the connection point of one of the terminals of the inductor with varicap.
RU2014114299/08A 2014-04-10 2014-04-10 Method and device for increasing oscillation phase stability in resonance circuit with varicaps RU2546566C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114299/08A RU2546566C1 (en) 2014-04-10 2014-04-10 Method and device for increasing oscillation phase stability in resonance circuit with varicaps

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014114299/08A RU2546566C1 (en) 2014-04-10 2014-04-10 Method and device for increasing oscillation phase stability in resonance circuit with varicaps

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2546566C1 true RU2546566C1 (en) 2015-04-10

Family

ID=53295895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014114299/08A RU2546566C1 (en) 2014-04-10 2014-04-10 Method and device for increasing oscillation phase stability in resonance circuit with varicaps

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2546566C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU186032U1 (en) * 2018-07-23 2018-12-26 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") BAND ROTARY FILTER

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU374704A1 (en) * 1971-07-12 1973-03-20 REJECTABLE BAND FILTER
SU1319231A1 (en) * 1984-10-09 1987-06-23 Предприятие П/Я А-3772 Self-excited oscillator
US5373259A (en) * 1993-05-05 1994-12-13 Qualcomm Incorporated Voltage controlled oscillator with dissimilar varactor diodes
RU2485666C1 (en) * 2012-03-01 2013-06-20 Юрий Сергеевич Иванченко Frequency-modulated quartz generator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU374704A1 (en) * 1971-07-12 1973-03-20 REJECTABLE BAND FILTER
SU1319231A1 (en) * 1984-10-09 1987-06-23 Предприятие П/Я А-3772 Self-excited oscillator
US5373259A (en) * 1993-05-05 1994-12-13 Qualcomm Incorporated Voltage controlled oscillator with dissimilar varactor diodes
RU2485666C1 (en) * 2012-03-01 2013-06-20 Юрий Сергеевич Иванченко Frequency-modulated quartz generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU186032U1 (en) * 2018-07-23 2018-12-26 Акционерное общество "Омский научно-исследовательский институт приборостроения" (АО "ОНИИП") BAND ROTARY FILTER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20040092296A1 (en) Transceiver capable of causing series resonance with parasitic capacitance
RU2546566C1 (en) Method and device for increasing oscillation phase stability in resonance circuit with varicaps
US2559023A (en) Phase modulation
RU2531871C1 (en) Quartz oscillator
US3101452A (en) Voltage-variable capacitor bridge amplifier
US20090128259A1 (en) Automatic regulator of filter
RU2625520C1 (en) Chaotic oscillator
JP3324787B2 (en) Phase locked oscillator
RU2450416C1 (en) Quartz crystal oscillator
US2220098A (en) Frequency variation response circuit
JPH04290301A (en) Frequecy doubling device
RU2483435C2 (en) Method for frequency modulation and demodulation of high-frequency signals and apparatus for realising said method
RU2498475C2 (en) Method for control of power-factor correction unit in supply mains
US3435374A (en) Negative resistance device oscillator circuits having harmonic impedance means for modifying the oscillator frequency
RU2580078C1 (en) Voltage-controlled self-sustained oscillator with low non-isochronism
US3440564A (en) Astable relaxation oscillator including a bilateral limiter in the output circuit
US2397992A (en) Electrical network
JP2012054639A (en) Phase shifter and oscillator
RU2601170C1 (en) Voltage-controlled generator with low level of phase noise
US1455768A (en) Wireless receiving system
RU2328068C1 (en) Amplitude demodulator
RU101292U1 (en) PHASE MODULATOR
US2579286A (en) Discriminator circuit
RU2725311C1 (en) Generator
US2291366A (en) Frequency multiplier

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190411