RU2705448C1 - Tunable rc oscillator - Google Patents
Tunable rc oscillator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2705448C1 RU2705448C1 RU2019106841A RU2019106841A RU2705448C1 RU 2705448 C1 RU2705448 C1 RU 2705448C1 RU 2019106841 A RU2019106841 A RU 2019106841A RU 2019106841 A RU2019106841 A RU 2019106841A RU 2705448 C1 RU2705448 C1 RU 2705448C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- terminals
- terminal
- frequency
- resistor
- transistor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве перестраиваемого источника синусоидальных колебаний, в том числе в интегральных схемах.The invention relates to radio engineering and can be used as a tunable source of sinusoidal oscillations, including in integrated circuits.
Известен управляемый генератор синусоидальных колебаний, содержащий операционный усилитель, цепь АРУ, электрически управляемый переключатель, фильтр нижних частот, переменный резистор, два конденсатора, генератор управляющих импульсов, триггер и предназначенный для формирования синусоидальных колебаний в широком диапазоне частот с повышенной кратковременной стабильностью частоты [а.с. СССР №1501244, МКИ4 Н03В 5/26. - Опубл. в Б.И., №30, 1989].Known controlled generator of sinusoidal oscillations, containing an operational amplifier, AGC circuit, an electrically controlled switch, a low-pass filter, a variable resistor, two capacitors, a control pulse generator, a trigger and designed to generate sinusoidal oscillations in a wide frequency range with increased short-term frequency stability [a. from. USSR No. 1501244, MKI 4 Н03В 5/26. - Publ. in B.I., No. 30, 1989].
Недостатками этого управляемого генератора синусоидальных колебаний являются:The disadvantages of this controlled generator of sinusoidal oscillations are:
1) ограниченное значение максимальной частоты формируемых колебаний, обусловленное использованием операционного усилителя в электрической схеме генератора;1) the limited value of the maximum frequency of the generated oscillations due to the use of an operational amplifier in the generator circuit;
2) наличие дополнительного генератора управляющих импульсов и электрически управляемого переключателя.2) the presence of an additional generator of control pulses and an electrically controlled switch.
В качестве прототипа изобретения служит RC-генератор [пат. №2666226 РФ, МПК Н03В 5/26 (2006.01). - Опубл. в Б.И., №25, 2018], содержащий первые и вторые зажимы, первый, второй и третий транзисторы, первый, второй и третий резисторы, первый и второй источники тока, первый, второй и третий конденсаторы.As a prototype of the invention is an RC generator [US Pat. No. 2666226 of the Russian Federation, IPC Н03В 5/26 (2006.01). - Publ. in B.I., No. 25, 2018], containing the first and second terminals, the first, second and third transistors, the first, second and third resistors, the first and second current sources, the first, second and third capacitors.
Недостатком данного RC-генератора является отсутствие возможности оперативного изменения частоты формируемых синусоидальных колебаний.The disadvantage of this RC generator is the lack of the ability to quickly change the frequency of the generated sinusoidal oscillations.
Техническим результатом предлагаемого перестраиваемого RC-генератора является обеспечение возможности оперативного изменения частоты формируемых синусоидальных колебаний и расширение диапазона перестройки частоты.The technical result of the proposed tunable RC-generator is the ability to quickly change the frequency of the generated sinusoidal oscillations and expand the range of frequency tuning.
Указанный технический результат достигается тем, что в RC-генератор содержащий первые и вторые зажимы, первый - третий транзисторы, первый - третий резисторы, первый и второй источники тока, первый - третий конденсаторы, с целью обеспечения возможности оперативного изменения частоты формируемых синусоидальных колебаний и расширения диапазона перестройки частоты введены первый и второй варикапы, первые выводы которых через первый и второй конденсаторы подключены к первым выводам первых и вторых зажимов соответственно, а вторые выводы первого и второго варикапов подключены к общей шине, переменный резистор, первый вывод которого подключен к первой шине питания, а второй вывод - к общей шине, четвертый и пятый резисторы, первые выводы которых подключены к первым выводам первого и второго варикапов соответственно, а вторые выводы - к среднему выводу переменного резистора.The specified technical result is achieved by the fact that in the RC generator containing the first and second clamps, the first is the third transistors, the first is the third resistors, the first and second current sources, the first is the third capacitors, in order to enable the on-line change of the frequency of the generated sinusoidal oscillations and expansion of the frequency tuning range, the first and second varicaps are introduced, the first conclusions of which are connected through the first and second capacitors to the first conclusions of the first and second terminals, respectively, and the second of the second and second varicaps are connected to a common bus, a variable resistor, the first pin of which is connected to the first power bus, and the second pin to a common bus, fourth and fifth resistors, the first pins of which are connected to the first pins of the first and second varicap, respectively, and the second pins - to the middle terminal of the variable resistor.
На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого перестраиваемого RC-генератора.The drawing shows a structural electrical diagram of the proposed tunable RC-generator.
Перестраиваемый RC-генератор содержит первые 1 и вторые 2 зажимы, первый 3, второй 4 и третий 5 транзисторы, первый 6 и второй 7 резисторы, первый 8 и второй 9 источники тока, первый 10 и второй 11 варикапы, первый 12, второй 13 и третий 14 конденсаторы, третий резистор 15, переменный резистор 16, четвертый 17 и пятый 18 резисторы.The tunable RC generator contains the first 1 and second 2 terminals, the first 3, second 4 and third 5 transistors, the first 6 and second 7 resistors, the first 8 and second 9 current sources, the first 10 and second 11 varicaps, the first 12, second 13 and third 14 capacitors,
Перестраиваемый RC-генератор работает следующим образом.Tunable RC-generator operates as follows.
Первый 6, второй 7 резисторы и второй 11 варикап в схеме перестраиваемого RC-генератора образуют эквивалентную индуктивность Lэ:The first 6, second 7 resistors and second 11 varicaps in the tunable RC-generator circuit form an equivalent inductance L e :
где R1, R2 - сопротивления первого 6 и второго 7 резисторов соответственно;where R 1 , R 2 - the resistance of the first 6 and second 7 resistors, respectively;
CVD2 - емкость второго варикапа 11.C VD2 - capacity of the
Первый варикап 10 образует с индуктивностью Lэ параллельный колебательный контур, настроенный на частоту ω0:The
где CVD1 - емкость первого варикапа 10.where C VD1 is the capacity of the
При подключении источников питания напряжением +12 В, минус 12 В и минус 3 В соответственно к первой, второй и третьей шинам питания в колебательном контуре возникают синусоидальные колебания с частотой ω0. Для поддержания в колебательном контуре незатухающих колебаний коэффициент передачи цепи положительной обратной связи KПОC, образованной последовательным включением третьего резистора 15 и третьего конденсатора 14, должен удовлетворять условию:When connecting power supplies with a voltage of +12 V, minus 12 V and minus 3 V, respectively, to the first, second and third power buses in the oscillatory circuit, sinusoidal oscillations with a frequency of ω 0 occur. In order to maintain undamped oscillations in the oscillatory circuit, the transmission coefficient of the positive feedback circuit K POS formed by the series connection of the
где SVT3 - крутизна третьего транзистора 5;where S VT3 - the steepness of the
R3 - сопротивление третьего резистора 15;R 3 is the resistance of the
K0 - коэффициент усиления каскада с общей базой, выполненного на третьем транзисторе 5;K 0 is the gain of the cascade with a common base, performed on the
Roe - сопротивление колебательного контура на частоте ω0, равноеR oe is the resistance of the oscillatory circuit at a frequency ω 0 equal to
где β1, β2 - коэффициенты передачи токов базы первого 3 и второго 4 транзисторов соответственно.where β 1 , β 2 are the transmission coefficients of the base currents of the first 3 and second 4 transistors, respectively.
Для выравнивания режимов первого 3, второго 4 и третьего 5 транзисторов на переменном токе целесообразно принять: R2=R1, СVD2=CVD1. Тогда выражение (2) примет видTo equalize the modes of the first 3, second 4 and third 5 transistors with alternating current, it is advisable to take: R 2 = R 1 , C VD2 = C VD1 . Then expression (2) will take the form
а сопротивление третьего резистора 15 с учетом соотношений (3) и (4) должно удовлетворять условию:and the resistance of the
Емкость третьего конденсатора 14, обеспечивающего гальваническую развязку каскадов, выполненных на первом 3, втором 4 и третьем 5 транзисторах, должна удовлетворять условию:The capacity of the
С учетом выражения (2), изменять частоту ω0 настройки параллельного колебательного контура можно одновременным изменением сопротивлений первого 6 и второго 7 резисторов и (или) емкостей первого 10 и второго 11 варикапов.Taking into account expression (2), it is possible to change the frequency ω 0 of setting the parallel oscillatory circuit by simultaneously changing the resistances of the first 6 and second 7 resistors and (or) capacitances of the first 10 and second 11 varicaps.
В предлагаемом перестраиваемом RС-генераторе изменение частоты синусоидальных колебаний на выходе генератора достигается изменением емкостей первого 10 и второго 11 варикапов посредством изменения уровней подводимых к ним обратных напряжений с помощью переменного резистора 16. При этом значение коэффициента перекрытия диапазона частот kпер генерируемых синусоидальных колебаний (отношение максимальной частоты выходного сигнала к минимальной частоте выходного сигнала) зависит только от величины коэффициента перекрытия по емкости kс применяемых варикапов и может быть значительно больше десяти. Например, при использовании варикапов КВ116А kпер≥18.In the proposed tunable RC generator, a change in the frequency of sinusoidal oscillations at the generator output is achieved by changing the capacitances of the first 10 and second 11 varicaps by changing the levels of the reverse voltages supplied to them using a
Емкости первого 12 и второго 13 конденсаторов, обеспечивающих гальваническую развязку по постоянному току первого 10 и второго 11 варикапов с каскадами, выполненными на первом, втором и третьем транзисторах 3-5, должны удовлетворять условию:Capacities of the first 12 and second 13 capacitors, providing galvanic isolation of the direct current of the first 10 and second 11 varicaps with cascades made on the first, second and third transistors 3-5, must satisfy the condition:
где С1 - емкость первого конденсатора 12;where C 1 is the capacity of the
С2 - емкость второго конденсатора 13;C 2 - the capacity of the
CVDmax - наибольшее значение емкости применяемых варикапов.C VDmax - the largest value of the capacity of the applied varicaps.
Сопротивления четвертого 17 и пятого 18 резисторов, включенных для снижения влияния сопротивления переменного резистора 16 на добротность колебательного контура, выбирают из условия:The resistance of the fourth 17 and fifth 18 resistors included to reduce the effect of the resistance of the
где R4 - сопротивление четвертого резистора 17;where R 4 is the resistance of the
R5 - сопротивление пятого резистора 18;R 5 is the resistance of the
ρ - характеристическое сопротивление колебательного контура:ρ is the characteristic resistance of the oscillatory circuit:
где R=R1=R2.where R = R 1 = R 2 .
С помощью первого 8 и второго 9 источников тока задают режим работы первого 3, второго 4 и третьего 5 транзисторов на постоянном токе.Using the first 8 and second 9 current sources, the operating mode of the first 3, second 4 and third 5 transistors is set to direct current.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019106841A RU2705448C1 (en) | 2019-03-11 | 2019-03-11 | Tunable rc oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019106841A RU2705448C1 (en) | 2019-03-11 | 2019-03-11 | Tunable rc oscillator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2705448C1 true RU2705448C1 (en) | 2019-11-07 |
Family
ID=68500756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019106841A RU2705448C1 (en) | 2019-03-11 | 2019-03-11 | Tunable rc oscillator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2705448C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1261386A (en) * | 1968-07-11 | 1972-01-26 | Hasler Ag | Sinusoidal wave generator |
RU92583U1 (en) * | 2009-11-03 | 2010-03-20 | Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" | CONTROLLED AUTOGENERATOR |
RU100864U1 (en) * | 2010-05-25 | 2010-12-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" | FREQUENCY CONTROLLED AUTOGENERATOR |
WO2015158387A1 (en) * | 2014-04-17 | 2015-10-22 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Series-resonance oscillator |
RU2666226C1 (en) * | 2017-12-14 | 2018-09-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Rc-generator |
-
2019
- 2019-03-11 RU RU2019106841A patent/RU2705448C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1261386A (en) * | 1968-07-11 | 1972-01-26 | Hasler Ag | Sinusoidal wave generator |
RU92583U1 (en) * | 2009-11-03 | 2010-03-20 | Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" | CONTROLLED AUTOGENERATOR |
RU100864U1 (en) * | 2010-05-25 | 2010-12-27 | Открытое акционерное общество "Концерн "Созвездие" | FREQUENCY CONTROLLED AUTOGENERATOR |
WO2015158387A1 (en) * | 2014-04-17 | 2015-10-22 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Series-resonance oscillator |
RU2666226C1 (en) * | 2017-12-14 | 2018-09-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Оренбургский государственный университет" | Rc-generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR0185406B1 (en) | Electrically controllable oscillator circuit and electrically controllable filter arrangement comprising said circuit | |
US6307442B1 (en) | Enhanced LC filter with tunable Q | |
US3373379A (en) | Crystal oscillator with temperature compensation | |
EP2255438B1 (en) | Variable oscillator | |
US5982228A (en) | Frequency tuning apparatus and method for continuous-time filters | |
EP1220440A2 (en) | Apparatus and method for reducing phase noise in oscillator circuits | |
US20140167871A1 (en) | Frequency tuning and step control of a digitally controlled oscillator | |
JPH0752838B2 (en) | Integrated circuit | |
EP0905876A1 (en) | Improvements in or relating to voltage controlled oscillators | |
JPS644364B2 (en) | ||
RU2705448C1 (en) | Tunable rc oscillator | |
US20080211593A1 (en) | Oscillation circuit | |
US3582823A (en) | Voltage controlled oscillator in which capacitive diodes become resistive during portions of each cycle | |
CN109831160B (en) | Negative resistance type voltage-controlled oscillating circuit and voltage-controlled oscillator | |
KR20100096525A (en) | Wideband digitally controlled oscillator and digital broadcast receiver thereof | |
KR100399166B1 (en) | Adjustable resistance device with control circuit | |
RU2666226C1 (en) | Rc-generator | |
US6812801B2 (en) | Crystal oscillator circuit having capacitors for governing the resonant circuit | |
US20060208817A1 (en) | Piezoelectric oscillator | |
JP2003510937A (en) | Filter with minimized cutoff frequency variation | |
US6768388B2 (en) | Voltage-controlled piezoelectric oscillator | |
US5444422A (en) | Low phase noise high frequency integrated oscillator with minimum pins | |
RU2364019C2 (en) | High-frequency generator of sine-wave oscillations | |
RU2743509C1 (en) | Method of fine tuning to resonance frequency of inductor of device for magnetic action on living organisms | |
Kumar et al. | Variable Transconductance Voltage Differencing Current Conveyor and its Application in Filter Design |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210312 |