SU1086550A1

SU1086550A1 - Frequency-modulated quartz oscillator

Info

Publication number: SU1086550A1
Application number: SU813283123A
Authority: SU
Inventors: Владимир Яковлевич Баржин; Людмила Дмитриевна Зеленская; Александр Алексеевич Зеленский; Олег Александрович Мещеряков; Виктор Федорович Солодовник; Виктор Григорьевич Удачин
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Н.Е.Жуковского; Предприятие П/Я М-5068
Priority date: 1981-04-23
Filing date: 1981-04-23
Publication date: 1984-04-15

Abstract

ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫЙ КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий усилитель , выполненный на первом транзисторе , между коллектором и эмиттером , a также между базой и эмиттером которого включены фазирующие конденсаторы, a в цепь эмиттера включен фильтр нижних частот, a также первую и вторую частотозаданидие цепи, кажда из которь1х состоит из последовательно соединенных варикапа и кварцевого резонатора,точка соединени которых соответственно через первый и второй резисторы подключена к источнику управл ющего сигнала, ..третий и четвертый резисторы, первые выводы которых подключены к базе первого транзистора, при этом перва частотозадающа цепь включе-на между базой первого транзистора и шиной источника питани , a втора между базой первого транзистора и шиной источника смещени , причем варикапы первой и второй частотоза .дающих цепей подключены соответственно к шинам источника питани и источника смещени разноименными электродами, второй вывод третьего резистора подключен к общей шине, отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона генерируемых колебаний в сторону нижних .частот, в него введены второй транзистор , коллектор которого соединен СП с базой первого транзистора, п тый резистор, один вывод которого подключен к общей шине питани , a другой вывод соединен с вторым выводом четвертого резистора и базой второго транзистора,шестой резистор «который включен между эмиттером второго транзистора и шиной источника .питани , и дополнительный конденсатор, который включен между эмиттерами первого и 00 второго транзисторов. ел ел сдA FREQUENCY MODULATED QUARTZ GENERATOR containing an amplifier made on the first transistor, between the collector and emitter, and also the phasing capacitors included between the base and the emitter, and a low-pass filter included in the emitter circuit, and also the first and second frequency distant chains, each of which is 1x It consists of series-connected varicaps and a quartz resonator, the connection point of which, respectively, is connected via the first and second resistors to the control signal source, the third and fourth p Resistors, the first terminals of which are connected to the base of the first transistor, with the first frequency-setting circuit being connected between the base of the first transistor and the power supply bus, and the second between the base of the first transistor and the bias source bus, the varices of the first and second frequencies of the supply circuits are connected respectively to the power supply and bias power supply wires with opposite electrodes, the second terminal of the third resistor is connected to a common bus, characterized in that, in order to expand the range of generated oscillations in the direction of the lower frequencies, a second transistor is inserted in it, the collector of which is connected to the base of the first transistor, the fifth resistor, one output of which is connected to the common power bus, and the other output is connected to the second output of the fourth resistor and the base of the second transistor, the sixth resistor “Which is connected between the emitter of the second transistor and the power supply bus, and an additional capacitor, which is connected between the emitters of the first and 00 second transistors. ate sd

Description

Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в системах передачи инфоралации и в устройствах диапазонной стабилизации частоты. Известен частотно-модулированный кварцевый генератор, содержащий усилитель на транзисторе, между коллекторе и эмиттере, а также между базой и эмиттером которого включены фазирующие конденсаторы, а в цепь эмиттера включен нагрузочный ЦС-контур , а также две частотозадающие цепи, кажда из которых состоит из последовательно соединенных кварцевого резонатора и варикапа, точка соединени которых через соответствующие резисторы подключена к .источнику управл кедего сигнала f . Однако этот частотно-модулированный кварцевый генератор имеет низкую стабильность частоты разностной составл ющей спектра генерируемых коле баний. Наиболее близким по технической сущности к предложенному вл етс частотно-модулированный кварцевый генератор, содержащий усилитель, выполненный на первом транзисторе, меж ду коллекторами и эмиттером, а также между базой и эмиттером которого включены фазирующие конденсаторы, а в цепь эмиттера которого включен фильтр нижних частот, а также первую и частотозадающие цепи, кажда из которых состоит из последовательно соединенных варикапа и кварцевого резонатора, точка соединени которых соответственно через первый и второй резисторы подключена к источнику управл ющего сигнала, третий и четвертые резисторы, первые выводы которых подключены к базе первого транзистора , при этом перва частотозадающа цепь включена между базой первого транзистора и шиной источника питани , а втора - между базой первого транзистора и шиной источника смещео ни , причем варикапы первой и второй частотозадающих цепей подключены соответственно к шинам источника питани и источника смещени разнойменными электродами, второй вывод третьего резистора подключе 1 к общей шине, а второй в.ывод четвертого резистора подключен к шине источника питани 2 . Недостатком данного частотно-моду лированного кварцевого генератора вл етс узкий диапазон генерируе1ФЗХ колебаний. Цель изобретени - расширение диа пазона генерируемых колебаний в сторону нижних частот. Дл достижени цели в частотно-мо дулированный кварцевый генератор, со держащий усилитель, вьтолненный на первом транзисторе, между коллектором и эмиттером, а также мейщу базой и эмиттерети вк/иочены фазирующие конденсаторы , а в цепь эмиттера включен фильтр нижних частот, а также первую и вторую частотозадающие цепи, кажда из которых состоит из последовательно соединенных варикапа и кварцевого резонатора/ t64Ka соединени которых соответственно через первый и второй резисторы подключена к источнику управл ющего сигнала, третий и четвертый резисторы, первые выводы которых подключены к базе первого транзистора, при этом перва частотозадшвща цепь включена между базой первого транзистора и шиной источнаака питани , а втора - между базой первого транзистора и шиной источника смещени , причем варикапы первой, и второй частотозадающих цепей подключены соответственно к шинам источника питани и источника смещени разноименными электродами, второй вывод третьего резистора подк лючен к общей шине, введены второй транзистор, коллектор которого соединен с базой первого транзистора, п тый резистор, один вывод которого подключен к общей шине питани , а другой вывод соединен с вторым выводом четвертого резистора и базой второго транзистора, шестой резистор, который включен между эмиттером второго транзистора и шиной источника питани , а также дополнительный конденсатор , которлй включен между эмиттерами первого и второго транзисторов . На-чертеже представлена принципиальна электрическа схема предложенного генератора. Кварцевый генератор частотно-модулированных колебаний содержитусилитель 1, первый транзистор 2, фазирующие конденсаторы 3 и 4, фильтр 5 нижних частот, первую частотозадгиощую цепь 6, вторую частотозадающую цепь 7, варикап 8, кварцевый резонатор 9, первый резистор 10, второй резистор 11, источник 12 управл ющето сигнала,третий резистор 13, четвертый резистор 14, источник 15 питани , источник 16 смещени , второй транзистор 17, п тый резистор 18, шестой резистор 19, дополнительный конденсатор 20. Генератор работает следующим образом .. В кварцевом генераторе частотномодулированных колебаний возбуждаютс колебани некратных частот f и i-2, близких к собственным резонансHUM частотам кварцевых-резонаторов 9 первой и второй частотозадающих цепей 6 и 7. Устойчивость асинхронного режима обеспечиваетс , во-первых, выбором соответствующих параметров кварцевых резонаторов 9 (их резонансные промежутки не должны перекрьшатьс и, во-вторых, за, счет дополни- , тельной положительной обратной св зи , образованной вторым транзистором 17 , и шестым резисторами 18 и 19 и дополнительным конденсаторе 20, привод щей к релаксационной неустойчивости усилител 1. Во вре- м зар да дополнительного конденсатора 20 через шестой резистор 19 второй транзистор 17 закрыт, а усилитель 1 работает в номинальном режиме . По мере зар да дополнительного конденсатора 20 напр жение на шестом резисторе 19 уменьшаетс , в некоторый момент времени второй транзистор 17 открываетс , и дополнительный ко«деисатор 20 быстро разр жаетс через него и фазирующий конденсатор 4, запира первый транзистор 2. При этом увеличиваетс падение напр жени на шестом резисторе 19, что приводит к запиранию втор.ого транзистора 17. Таким образом первый транзистор 2 запираетс на короткие пророванного кварцевого генератора по сравнению с устройством-прототипом, межутки времени, между которыми он работает в генераторном режиме, и первоначально обеспечивает генерацию одной из частот, например i, . При этом в спектре коллекторного тока по вл ютс составл ющие частотThe invention relates to radio engineering and can be used in information transmission systems and in devices for frequency range stabilization. A frequency-modulated crystal oscillator is known, containing an amplifier on a transistor, between a collector and an emitter, and between which the base and the emitter includes phase capacitors, and a load CA circuit is included in the emitter circuit, as well as two frequency generating circuits, each of which consists of connected crystal oscillator and varicap, the connection point of which through appropriate resistors is connected to the control signal source f. However, this frequency modulated crystal oscillator has a low frequency stability of the difference component of the spectrum of the oscillations generated. The closest in technical essence to the proposed is a frequency-modulated crystal oscillator, containing an amplifier made on the first transistor, between the collectors and the emitter, and also between the base and the emitter of which the phasing capacitors are connected, and the low-pass filter is included in the emitter circuit, as well as the first and frequency-creating circuits, each of which consists of a series-connected varicap and quartz resonator, the connection point of which, respectively, through the first and second resistors is The third and fourth resistors are connected to the source of the control signal, the first terminals of which are connected to the base of the first transistor, the first frequency drive circuit is connected between the base of the first transistor and the power supply bus, and the second between the base of the first transistor and the bias source bus, The varicaps of the first and second frequency setting circuits are connected respectively to the power supply and bias source buses with varying electrodes, the second output of the third resistor is connected 1 to the common bus, and the second output the fourth resistor is connected to the power supply bus 2. The disadvantage of this frequency modulated crystal oscillator is the narrow oscillation range. The purpose of the invention is to expand the range of the generated oscillations towards the lower frequencies. To achieve the goal, a frequency-modulated quartz oscillator containing an amplifier, made on the first transistor, between the collector and the emitter, as well as the base and emitter on / off, the phasing capacitors, and the low-pass filter included in the emitter circuit, and also the first and the second frequency-creating circuits, each of which consists of a series-connected varicap and quartz resonator / t64Ka, the connections of which, respectively, are connected via the first and second resistors to the source of the control signal, the third and fourth The first resistors, the first terminals of which are connected to the base of the first transistor, the first frequency-firing circuit is connected between the base of the first transistor and the power supply bus, and the second between the base of the first transistor and the bias source bus, the varicaps of the first and second frequency circuits are connected to the power source and bias source bias wires, the second terminal of the third resistor is connected to the common bus, a second transistor is inserted, the collector of which is connected to the base of the first a resistor, a fifth resistor, one output of which is connected to a common power line, and another output connected to a second output of the fourth resistor and the base of the second transistor, a sixth resistor that is connected between the emitter of the second transistor and the power supply bus, and an additional capacitor on between the emitters of the first and second transistors. In the drawing, the circuit diagram of the proposed generator is shown. The quartz oscillator of frequency-modulated oscillations contains an amplifier 1, a first transistor 2, phasing capacitors 3 and 4, a low-pass filter 5, a first frequency-driving circuit 6, a second frequency-generating circuit 7, a varicap 8, a crystal 9, a first resistor 10, a second resistor 11, a source 12 control signal, the third resistor 13, the fourth resistor 14, the power source 15, the bias source 16, the second transistor 17, the fifth resistor 18, the sixth resistor 19, additional capacitor 20. The generator works as follows .. In a quartz oscillator frequency-modulated oscillations excite oscillations of non-multiple frequencies f and i-2, close to the intrinsic HUM frequencies of quartz resonators 9 of the first and second frequency setting circuits 6 and 7. The stability of the asynchronous mode is ensured, first, by selecting the appropriate parameters of quartz resonators 9 (their resonant spans should not overlap and, secondly, due to the additional positive feedback formed by the second transistor 17 and the sixth resistor 18 and 19 and the additional capacitor 20, the drive conductive to relaxation instability amplifier 1. vre- m additional charge capacitor 20 through the sixth resistor 19 of the second transistor 17 is closed, and the amplifier 1 is operated in a nominal mode. As the additional capacitor 20 is charged, the voltage on the sixth resistor 19 decreases, at some point the second transistor 17 opens, and the additional capacitor 4 quickly loses through it and the phase capacitor 4 locks the first transistor 2. the sixth resistor 19, which leads to the locking of the second transistor 17. Thus, the first transistor 2 is locked to a short intermittent crystal oscillator compared to the device-prototype, the time interval between by which it operates in the generator mode, and initially provides for the generation of one of the frequencies, for example, i,. In this case, the frequency components appear in the spectrum of the collector current.

/+п1ди, где 1м - частота/манипулирующего колебани , ti в1,2,3,... Одна из этих составл ющих, попада в полосу кварцевого резонатора 9 второй частотозадающей цепи 7, зат гиваетс , в силу чего ее частота оказьшаетс рав ой ig второго асинхррнного кварцованногоколебани ; дл , которого выполн етс условие.баланса фаз и амплитуд. Так как резонансные промежутки кварцевых резонаторов 9 не перекрываютс , разностна частота , Mp ;- iMMi / + p1di, where 1m is the frequency / manipulating oscillation, ti b1,2,3, ... One of these components falls into the band of the quartz resonator 9 of the second frequency-generating circuit 7, is delayed, by virtue of which its frequency is equal ig of the second asynchronous quartz oscillation; for which the phase and amplitude balance condition is met. Since the resonant gaps of the quartz resonators 9 do not overlap, the difference frequency, Mp; - iMMi

использованньй в качестве базового объекта, заключаетс в расширении нижней границы выходных колебаний в п РЭЗ, что позвол ет исключить применение делителей частоты дл получени сигнала с заданной частотой, неможет.быть меньше величины этих резонансных промежутков,use as a base object is to expand the lower limit of the output oscillations in n REZ, which eliminates the use of frequency dividers to obtain a signal with a given frequency, can not be less than the magnitude of these resonant gaps,

В предлагаемом частотно-модулированном кварцевом генераторе выходной сигнал имеет частотуIn the proposed frequency-modulated crystal oscillator, the output signal has a frequency

(2) ,(2)

,,

на которую настроен фильтр 5.which is configured filter 5.

Технико-экономическа эффективность предлагаемого частотно-модулиTechnical and economic efficiency of the proposed frequency modules

Claims

A FREQUENCY-MODULATED QUARTZ QUARTER GENERATOR containing an amplifier made on the first transistor between the collector and emitter, as well as between the base and emitter of which phasing capacitors are included, and the low-pass filter and the first and second frequency setting circuits are included in the emitter circuit, each of which consists of a series-connected varicap and a quartz resonator, the connection point of which, respectively, through the first and second resistors is connected to the source of the control signal, the third and fourth resistors the first terminals of which are connected to the base of the first transistor, while the first frequency-setting circuit is connected between the base of the first transistor and the bus of the power source, and the second between the base of the first transistor and the bus of the bias source, and the varicaps of the first and second frequency-supplying chains are connected respectively to to the power supply busbars and into it a second biopod displacement by opposite electrodes are introduced, the second terminal of the third resistor is connected to a common bus, characterized in that, in order to expand the range kolebanyy towards lower

’. A frequency, a resistor, the collector of which is connected to the base of the first transistor, a fifth resistor, one terminal of which is connected to a common power bus, and the other terminal is connected to the second terminal of the fourth resistor and the base of the second transistor, the sixth resistor, which. is connected between the emitter of the second transistor and the bus of the power source, and an additional capacitor, which is connected between the emitters of the first and second transistors.

ba □ O yes SP SL

1086,550.