SU1415406A1

SU1415406A1 - Quartz frequency modulator

Info

Publication number: SU1415406A1
Application number: SU864122737A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Кондратьев; Эдуард Борисович Крутофалов
Priority date: 1986-09-24
Filing date: 1986-09-24
Publication date: 1988-08-07

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике св зи. Цель изобретени - уменьшение величины паразитной частотной модул ции при повьш1ении стабильности средней частоты. Устр-во содержит пьезокварцевую пластину 1 с возбуткдающими электродами 2, магни- тострикционные стержни 3, держатель 4 обмотки 5 подмагничивани , управл емый по частоте автогенератор 6, фильтр нижних частот (ФНЧ ) 7, амплитудный детектор 8, управл емый усилитель 9. В устр-во введены дифференциальный усилитель (ДУ) 10 с несимметричным выходом, ФНЧ 11, разв зывающий дроссель 12. В режиме поко j падение напр жени на резисторе 15 практически определ етс величиной тока, задаваемого г-ром стабильного тока 16 ДУ 10 и обеспечивает подавление флуктуации напр жени источника посто нного напр жени питани , и тем тем самым уменьшает величину паразитной частотной модул ции. Дл уменьшени вли ни нестабильности напр жени питани на среднюю частоту выходного сигнала неинвертирующий вход ДУ 10 через ФНЧ 11 подключен к эмиттеру транзистора 13 автогенератора 6. 1 ил. с (ЛThis invention relates to communications engineering. The purpose of the invention is to reduce the amount of spurious frequency modulation while increasing the stability of the average frequency. The device contains a piezoquartz plate 1 with exciting electrodes 2, magnetostriction rods 3, a holder 4 of the bias winding 5, a frequency controlled auto-oscillator 6, a low-pass filter (LPF) 7, an amplitude detector 8, a controlled amplifier 9. In the device - a differential amplifier (DU) 10 with an unbalanced output, a low pass filter 11, a decoupling choke 12 is introduced. In the rest mode j, the voltage drop across resistor 15 is almost determined by the current value given by g-rum of stable current 16 DN 10 and provides suppression voltage of the constant voltage power source, and thereby reduces the magnitude of the parasitic frequency modulation. To reduce the effect of voltage instability on the average frequency of the output signal, the non-inverting input of the remote control 10 is connected through the low-pass filter 11 to the emitter of the transistor 13 of the auto-oscillator 6. 1 Il. with (L

Description

ПP

СПSP

4four

О 05About 05

Изобретение относитс к радиотехнике и технике св зи и может быть использовано дл формировани частотно модулированных сигналов, например, в устройствах телеметрии.The invention relates to radio engineering and communication technology and can be used to generate frequency modulated signals, for example, in telemetry devices.

Цель изобретени - уменьшение ве- л тчины паразитной частотной модул ции при повышении стабильности средней частоты.The purpose of the invention is to reduce the magnitude of the parasitic frequency modulation while increasing the stability of the average frequency.

На чертеже представлена структурна электрическа схема предлагаемого кварцевого частотного модул тора.The drawing shows a structural electrical circuit of the proposed quartz frequency modulator.

Модул тор содержит пьезокварцевута пластину I с возбуждающими электродами 2, магнитострикционные стержни 3, держатель 4 обмотки 5 подмагничи- вани , управл емый по частоте автогенератор 6, первый фильтр 7 нижних частот (ФНЧ),- амплитудный детектор 8 управл емый усилитель 9, дифференциальный усилитель 10 с несимметричным выходом, второй ФНЧ 11 разв зьшающи дроссель 12, при этом управл емый по частоте антогенератор 6 содержит транзистор 13 и управл ющий элемент в виде варикапа 14.The modulator contains a piezo-quartz plate I with excitation electrodes 2, magnetostriction rods 3, a holder 4 of a winding 5 magnetisation, a frequency-controlled auto-oscillator 6, a first low-pass filter 7 (LPF), an amplitude detector 8, a controlled amplifier 9, a differential amplifier 10 with an unbalanced output, a second low-pass filter 11, which connects a choke 12, while the frequency-controlled antagenerator 6 contains a transistor 13 and a control element in the form of a varicap 14.

Кварцевый частотный модул тор работает следующим образом..Quartz frequency modulator works as follows ..

Напр жение модулирующего сигнала поступает на инвертирующий вход дифференциального усилител 10 и на сиг йальный вход управл емого усилител 9, с выхода дифференциального усиThe voltage of the modulating signal is fed to the inverting input of the differential amplifier 10 and to the signal input of the controlled amplifier 9, from the output of the differential amplifier.

00

5five

0 0

5five

00

паразитной амплитудной модул ции выходного сигнала кварцевого частотного модул тора.parasitic amplitude modulation of the output signal of the quartz frequency modulator.

Варикап 1А подключен через разв зывающий дроссель 12 к выходу дифференциального усилител 10 и при выполнении дифференциального усилител 1 О оказьгоаетс подключенным через разв зьгоающий дроссель параллельно его коллекторному резистору 15. Падение напр жени на последнем вл етс дл варикапа 14 напр жением смещени . В режиме поко оно практически определ етс величиной тока, задаваемого генератором 16 стабильного тока дифференциального усилител 10, и обеспеч1 вает подавление флуктуации напр жени источника посто нного напр жени питани , а тем самым уменьшает величину паразитной частотной модул ции.The varicap 1A is connected via the decoupling choke 12 to the output of the differential amplifier 10 and, when the differential amplifier 1 O is executed, turns out to be connected through the developing choke parallel to its collector resistor 15. The voltage drop on the latter is the bias voltage for the varicap 14. In quiescent mode, it is practically determined by the value of the current set by the generator 16 of the stable current of the differential amplifier 10, and provides for the suppression of fluctuations in the voltage of the constant voltage source, and thereby reduces the amount of parasitic frequency modulation.

Дл уменьшени вли ни нестабильности напр жени питани на среднюю частоту выходного сигнала неинвертирующий вход дифференциального усилител 10 через ФНЧ 11 подключен к эмиттеру транзистора 13 управл емого по частоте автогенератора 6. При этом на вход дифференциального усилител 10 передаютс медленные изменени величи1Гы напр жени на эмиттере транзистора 13 (практ1гчески посто нный ток), обусловленные изменени миTo reduce the effect of voltage instability on the average frequency of the output signal, the non-inverting input of differential amplifier 10 is connected via a low-pass filter 11 to the emitter of a transistor 13 of a controlled frequency oscillator 6. At the same time, a slow change in the magnitude of voltage on the emitter of transistor 13 is transmitted to the input of differential amplifier 10 (almost constant current) due to changes

лител 10 сигнал поступает через величины напр жени питани или его в зывающий дроссель 12 на варикап 14, осуществл модул цию частоты сигнала управл емЬго по частоте автогенератора 6, вьшолненного на транзисторе 13 по схеме емкостной трех- дО точки, в ifOTopOM варикап 14 вл етс управл ющим элементом.the signal 10 enters through the supply voltage or its choking choke 12 to the varicap 14, modulating the frequency of the signal of the frequency-controlled auto-oscillator 6, performed on the transistor 13 according to the three-capacitance circuit, and ifotopom the varicap 14 is control element.

При поступлении сигнала с выхода управл емого усилител 9 на обмоткиWhen a signal comes from the output of the controlled amplifier 9 to the windings

режима. Дл т-1еньшени вли ни нестабильности напр жени питани на средг НЮЧ1 частоту выходного CHrHajta неин - вертирующий вход дифференциального усилител 1 О через НЧ 1 1 подключен к эмиттеру транзистора 13 автогенератора 6. При уменьшении напр жени питани вследствие увеличени межэлектродных емкостей транзистора 13,mode. For t-1s, the effect of voltage instability on the medium Nyuch1 frequency of the output CHrHajta is not a non-spinning input of a differential amplifier 1 O through the low frequency 1 1 connected to the emitter of the transistor 13 of the autogenerator 6.

5050

5 подмагничивани в их переменном маг- поторые внос тс в колебательную нитном поле в силу про влени магнито стрикционного эффекта магнитострик- ционных стержней 3 происходит изменение их длин. В результате на пьезо- кварцевую пластину 1 с возбуждающими электродами 2 передаютс сжимающе- раст гивающие усили , что приводит к изменению резонансной частоты пье- зокварцевой пластины 1. Кольцо обратной св зи, образованное ФНЧ 7, подключенньм к выходу управл емого по частоте автогенератора 6, амплитудным детектором 8 и управл емым уси- литeJieм 9, обеспечивает подавлениеThe 5 magnetizations in their alternating magnets are introduced into the vibrational nitric field due to the manifestation of the magnetostriction effect of the magnetostrictive rods 3, their lengths change. As a result, a compressive force is transmitted to the piezo-quartz plate 1 with excitation electrodes 2, which leads to a change in the resonant frequency of the piezoquartz plate 1. The feedback ring formed by the low-pass filter 7 is connected to the output of the frequency-controlled auto-oscillator 6, an amplitude detector 8 and a controlled Jie 9 amplifier, provide suppression

5555

систему управл емого по частоте а тогенератора 6, происходит снижен средней частоты кварцевого частот го моду:1 тора. Происход щее при э уменьшение напр жени на эмиттере транзистора 13 .-водит к уменьше напр жени на неинвертирующем вхо дифференциального усилител 10, у личенит тока, протекающего через ко.члек горный 1)езиг:тор 15 и, следо вательно, увеличению падени напр жени на нем, что вызьшает уменьш ние емкгс тн варикапа 14 и ког-шенс руе г у. елимение межэлектродньгх омThe system of a frequency generator 6 controlled by the generator 6 is reduced by the average frequency of the quartz frequency of the first mode: 1 torus. A decrease in the voltage at the emitter of the transistor 13. Occurs at a voltage that leads to a decrease in the voltage of the non-inverting input of the differential amplifier 10, makes it possible for the current flowing through the cf. mountain 1) torus 15 and, therefore, an increase in the voltage drop on it, which causes a decrease in the capacitance of varicap 14 and when it is scaled. interelectrod

величины напр жени питани или его supply voltage values or its

поторые внос тс в колебательную Ports are introduced into the oscillatory

систему управл емого по частоте автогенератора 6, происходит снижение средней частоты кварцевого частотного моду:1 тора. Происход щее при этом уменьшение напр жени на эмиттере транзистора 13 .-водит к уменьшению напр жени на неинвертирующем входе дифференциального усилител 10, уве- личенит тока, протекающего через его ко.члек горный 1)езиг:тор 15 и, следовательно , увеличению падени напр жени на нем, что вызьшает уменьшение емкгс тн варикапа 14 и ког-шенси- руе г у. елимение межэлектродньгх омкостей . Данное изменение напр жени питани не вли ет на величину напр жени начального смещени варикапа 14, которое стабилизировано источником 16 стабильного тока дифференциального усилител 10.the system of frequency controlled autogenerator 6, the average frequency of the quartz frequency mode decreases: 1 torus. A decrease in the voltage at the emitter of the transistor 13., Resulting in a decrease in the voltage at the non-inverting input of the differential amplifier 10, will increase the current flowing through its mountain complex 1) torus 15 and, consequently, an increase in the voltage This is caused by a decrease in the capacitance of varicap 14 and when it is changed. The idea of interelectrode capacitances. This change in supply voltage does not affect the magnitude of the voltage of the initial displacement of the varicap 14, which is stabilized by the source 16 of a stable current of the differential amplifier 10.

Claims

Invention Formula

A quartz frequency modulator containing a piezoquartz plate with exciting electrodes placed between two magnetostrictive rods, each of which has a bias winding, while the magnetostrictive rods are rigidly connected to each other with a holder, the beginnings and ends of the windings of the magnetostrictor are connected and connected. the amplifier, and the exciting electrodes of the piezoquartz plate are connected to the oscillatory system by controlling the frequency of the oscillator, successively connected the first filter on of the lower frequencies, the input of which is connected to the output of a frequency controlled oscillator, and an amplitude detector, the output of which is connected to the rectifier input of a controllable amplifier, while the hourly controlled Compiler of G. Zakharchenko Editor N. Bobkova Tehred L. Oliynyk Corrector L. Pilipenko

Order 3885/54

Circulation 928

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Rauschska nab., 4/5

The auto-oscillator is made on a transistor according to the circuit of a three-point circuit with a control element in the form of a varicap, and the signal input of the controlled amplifier is an input of the modulating signal of a quartz frequency modulator, in order to reduce

with increasing parasitic frequency modulation frequency stability, a differential amplifier with an unbalanced output is inserted into it, the inverting input of which is connected to the signal input of a controlled amplifier, between the emitter of a transistor of a frequency-controlled auto-oscillator and a non-inverting input of a differential amplifier with an asymmetric The output is a second low-pass filter, the output of the differential amplifier with an unbalanced output is connected through an input spreading choke with one im of the varicap electrodes of a frequency controlled auto-oscillator, and one of the power lines of a differential amplifier with an asymmetrical output — with another electrode

varicap frequency controlled oscillator.

Subscription