RU4873U1

RU4873U1 - QUARTZ GENERATOR

Info

Publication number: RU4873U1
Application number: RU95119894/20U
Authority: RU
Inventors: Г.Б. Альтшуллер; Н.Н. Елфимов
Original assignee: Воронежский научно-исследовательский институт связи
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1995-11-27
Publication date: 1997-08-16

Abstract

Кварцевый генератор, содержащий транзистор, первый конденсатор, включенный междзу базой и эмиттером транзистора, второй конденсатор, первый вывод которого соединен с эмиттером транзистора, кварцевый резонатор, первый вывод которого соединен с базой транзистора, а второй вывод - с вторым выводом второго конденсатора, отличающийся тем, что введен третий конденсатор, первый вывод которого соединен с вторым выводом кварцевого резонатора, а второй вывод третьего конденсатора и коллектор транзистора соединены с общей шиной.A quartz oscillator containing a transistor, a first capacitor connected between the base and the emitter of the transistor, a second capacitor, the first output of which is connected to the emitter of the transistor, a quartz resonator, the first output of which is connected to the base of the transistor, and the second output to the second output of the second capacitor, characterized in that a third capacitor is introduced, the first terminal of which is connected to the second terminal of the quartz resonator, and the second terminal of the third capacitor and the collector of the transistor are connected to a common bus.

Description

Предполагаемая полезная модель относится к области радиотехники и может найти применекше в возбудителях радиоаппаратуры.The proposed utility model relates to the field of radio engineering and may find application in the causative agents of radio equipment.

Известны кварцевые генераторы, используемые в возбудителях радиоаппаратуры, описанные в книгах: Радиопередающие устройства под ред.Г.А.Зейтленко, М,, Связь, 19б9г,, Радшопередающие усггройства на полуцроводниковых приборах под ред.Г.А.Валитова и И.А.Попова, М., Сов,радио, 1973, Шитиков Г.Т. Стабильные автогенераторы метровых и дециметровых волн, М,, Радио и связь, 1983г., Альтшуллер ГвБ. Кварцевая стабилизация частоты, М., Связь, 1974г.Known crystal oscillators used in the causative agents of radio equipment described in the books: Radio transmitting devices under the editorship of G.A. Zeytlenko, M ,, Communication, 19b9g, Radiating transmitting devices on semiconductor devices under the editorship of G.A. Valitov and I.A. Popova, M., Owls, radio, 1973, Shitikov G.T. Stable oscillators of meter and decimeter waves, M ,, Radio and communications, 1983, Altshuller GvB. Quartz frequency stabilization, M., Communication, 1974.

Недостатком всех этих кварцевых генераторов является большой уровень гармонических составляющих в сигнале выходного напряжения.The disadvantage of all these crystal oscillators is the high level of harmonic components in the output voltage signal.

Наиболее близким к предлагаемому является кварцевый генератор, описанный в книге Альтшуллера Г.Б. Кварцевая стабилизация частоты, М., Связь, 1974г«, стр.Closest to the proposed is a quartz generator, described in the book of Altshuller G.B. Quartz frequency stabilization, M., Communication, 1974 ", p.

Эквивалентная схема кварцевого генератора представлена на г,1, где обозначено:An equivalent circuit of a crystal oscillator is shown in g, 1, where it is indicated:

1- транзистор,1- transistor

2- кварцевый резонатор, 3,4 - конденсаторы,2 - quartz resonator, 3,4 - capacitors,

5 - резистор.5 - resistor.

Кварцевый генератор содержит транзистор I. Меящу базой и эмиттером транзистора I присоединен конденсатор 3, Между эмиттером транзистора I и кварцевым резонатором 2 црисоединен конденсатор 4. Кварцевый резонатор 2 црисоединен между базой транзистора I и общей шиной. Между общей шиной и коллектором транзистора I присоединен резистор 5.The quartz oscillator contains a transistor I. A capacitor 3 is connected between the base of the emitter of the transistor I and a capacitor 4 is connected between the emitter of the transistor I and the quartz resonator 2. Quartz resonator 2 is connected between the base of the transistor I and the common bus. A resistor 5 is connected between the common bus and the collector of transistor I.

При включении генератора в нем возникают незатухающие колебания, частота которых оцределяется колебательным контуром, состоящего из кварцевого резонатора 2 и конденсаторов обратной связи 3 и 4, Величина амплитуды этих колебаний зависит от запаса генератора по возбуждению и от режима транзистора I и нелинейности его характеристик.When the generator is turned on, undamped oscillations arise in it, the frequency of which is determined by the oscillatory circuit, consisting of a quartz resonator 2 and feedback capacitors 3 and 4.The magnitude of the amplitude of these oscillations depends on the generator’s excitation margin and on the transistor I mode and nonlinearity of its characteristics.

Ограничение амплитуды обеспечивается установлением угла отсечки коллекторного тока транзистора I, который и определяет гармонический состав импульсов коллекторного тока. Выходное напряжение снимается с резистора 5,The amplitude limitation is ensured by setting the cutoff angle of the collector current of the transistor I, which determines the harmonic composition of the pulses of the collector current. The output voltage is removed from the resistor 5,

Недостатком этой схемы является большой уровень гармонических составляющих в сигнале выходного напряжения.The disadvantage of this circuit is the high level of harmonic components in the output voltage signal.

Ослабить гармонические составляющие можно включением вместо резистора контура, состоящего из индуктивности и конденсатора, однако при этом увеличиваются габариты конденсатора и ухудшается его техн ологичность.The harmonic components can be weakened by switching on a circuit consisting of an inductance and a capacitor instead of a resistor, however, the dimensions of the capacitor increase and its technology deteriorates.

Ослабить высшие гармонические составляющие без использования контура можно снимая выходное напряжение с конденсатора.To weaken the higher harmonic components without using a circuit, you can remove the output voltage from the capacitor.

Для этого в кварцевый генератор, содержащий транзистор, первый конденсатор, присоединенный между базой и эмиттером транзистора, второй конденсатор, первый вывод которого соединен с эмиттером транзистора, кварцевый резонатор, первый вывод которого соединен с базой транзистора, а между вторыми выводами кварцевого резонатора и второго конденсатора введен третий конденсатор, вывод которого соединен с коллектором транзистора и общей шиной.To do this, into a quartz oscillator containing a transistor, a first capacitor connected between the base and the emitter of the transistor, a second capacitor, the first output of which is connected to the emitter of the transistor, a quartz resonator, the first output of which is connected to the base of the transistor, and between the second terminals of the quartz resonator and the second capacitor introduced a third capacitor, the output of which is connected to the collector of the transistor and a common bus.

Эквивалентная схема генератора с малым влиянием нагрузки и уменьшенным уровнем гармоник в выходном сигнале показана на фиг.2, где обозначено:An equivalent circuit of a generator with a small load effect and a reduced level of harmonics in the output signal is shown in figure 2, where it is indicated:

2 - кварцевый резонатор,2 - quartz resonator,

3,4,5 - конденсаторы,3,4,5 - capacitors,

Кварцевый генератор содержит транзистор I, Между базой и эмиттером транзистора I дрисоединен первый конденсатор 3. Конденсатор 4 присоединен одним выводом к эмиттеру транзистора I, а другим - ко второму выводу кварцевого резонатора 2, первый вывод которого соединен с базой транзистора I, вторыми выводами второго конденсатора 4 и кварцевого резонатора 2 и общей шиной, объединенной с коллектором транзистора I присоединен третий конденсатор 5.The crystal oscillator contains a transistor I, Between the base and the emitter of transistor I, the first capacitor 3 is connected. The capacitor 4 is connected with one terminal to the emitter of the transistor I, and the other is connected to the second terminal of the quartz resonator 2, the first terminal of which is connected to the base of the transistor I, with the second terminals of the second capacitor 4 and a quartz resonator 2 and a common bus connected to the collector of the transistor I is connected to the third capacitor 5.

Работает кварцевый генератор следующим образом:The crystal oscillator operates as follows:

При включении напряжения питания в генераторе возникают незатухающие колебания. Амплитуда колебаний в установившемся режиме определяется режимом транзистора I, его нелинейностью, запасом генератора по возбуждению Гармонический состав определяется углом отсечки коллекторного тока транзистора I. Выходное напряжение снимается с конденсатора 5, включенного между коллектором транзистора I и колебательным контуром, который состоит из кварцевого резонатора 2 и конденсаторов 3 и 4. Конденсатор 5 не входит в колебательный контур генератора. Благодаря этому обеспечивается малое влияние нагрузки на частоту генератора.When the supply voltage is turned on, undamped oscillations occur in the generator. The oscillation amplitude in the steady state is determined by the mode of the transistor I, its non-linearity, the excitation margin of the generator. The harmonic composition is determined by the cutoff angle of the collector current of the transistor I. The output voltage is removed from the capacitor 5 connected between the collector of the transistor I and the oscillatory circuit, which consists of a quartz resonator 2 and capacitors 3 and 4. The capacitor 5 is not included in the oscillatory circuit of the generator. This ensures a small effect of the load on the frequency of the generator.

Вследствие того, что конденсатор 5 имеет для гармонических составляющих коллекторного тока меньшее сопротивление, чем для первой гармоники, обеспечивается ослабление гармонических составляющих коллекторного тока по сравнению с известной схемой, где выходное нацряжение снимается с резистора 5.Due to the fact that the capacitor 5 has less resistance for the harmonic components of the collector current than for the first harmonic, the harmonic components of the collector current are weakened in comparison with the known circuit, where the output voltage is removed from the resistor 5.

Таким образом предлагаемый кварцевый генератор обеспечивает подавление гармонических составляющих цри малом влиянии нагрузки,Thus, the proposed crystal oscillator provides suppression of harmonic components with little impact of the load,

Claims

A quartz oscillator containing a transistor, a first capacitor connected between the base and the emitter of the transistor, a second capacitor, the first output of which is connected to the emitter of the transistor, a quartz resonator, the first output of which is connected to the base of the transistor, and the second output to the second output of the second capacitor, characterized in that a third capacitor is introduced, the first terminal of which is connected to the second terminal of the quartz resonator, and the second terminal of the third capacitor and the collector of the transistor are connected to a common bus.