книги из ГПНТБ / Альтшуллер Г.Б. Кварцевая стабилизация частоты
.pdfWl‘>ун
|
|
|
|
|
|
Рис. 6.2. Схемы транзис |
|
|
|
|
|
|
торного кварцевого гене |
|
|
|
|
|
|
ратора: |
|
|
|
|
|
|
а) эквивалентная; б) уп |
|
|
|
|
|
|
рощенная |
|
^вых |
|
|
|
|
(6.4) |
|
|
|
|
|
|
|
( ^вых + ^э) |
2 |
V |
хвых/ |
чэ |
||
|
|
|
1 -г шг (Ci + CBJ |
|
|
R s ) 2 . |
|
|
|
g |
( |
^вых + |
|
Да = |
|
*в х |
|
|
(6.5) |
|
[1 -f CO2 (C2 -f CBX)2 ( O ' ] |
|
|
|
|||
* 1 = |
|
|
1 |
|
|
(6.6) |
|
|
^вых + R=>)2 |
||||
|
|
|
||||
|
( С1 - Г |
Свых I |
|
|||
“ |
1 + ■ |
|
|
|
||
|
|
|
^(с1+ с'выху-{ О ) 2 *5 . |
|||
X, |
|
|
|
|
|
(6.7) |
со |
(Cs + |
О |
a*|Cs + C j 2( О |
2 |
|
|
|
|
|
|
где Rj — сопротивление в цепи эмиттера транзистора; R'DX; R'вых— усредненные по первой гармонике коллекторного тока активные составляющие входного и выходного сопротивлений транзистора; С'вх, С'пых — усредненные по первой гармонике коллекторного то ка входная и выходная емкости транзистора.
Усредненные входное и выходное сопротивления, а также ус редненные значения входной и выходной емкостей транзистора мо гут быть найдены из значений входных и выходных проводимостей, полученных в [161] исходя из физической схемы транзистора;
У„ = |
5б i со С(5 |
|
i |
со Сэ |
Yi(n — 0), |
( 6.8) |
||
J |
-f- 1 со т5 ■Yi (0) |
1 + |
i со тэ |
|||||
Уоо -= 1со |
S r 6 |
-Yi(0) + 'шС, |
(6.9) |
|||||
1 - f |
i со Т; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
Учитывая, что во многих случаях для транзисторов приводятся |
||||||||
значения входной и выходной проводимостей в виде: |
|
|||||||
У11 = |
§ 1 1 |
“Г i ^1 1 ) |
У22 = |
<?22 “Ь * ^22i |
|
V®' ^0) |
R ь A'j и R2, Х2 могут быть определены из выражений:
90
|
со Сг |
^ ( 1 |
+ * « и + - ^ ) + * , Л 1 |
|
■Ьл1 R3 |
|
|||||
* 1 = |
|
|
|
|
со С1 |
со Сг |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
+ |
со Сх \ + Rs gll + |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(6. 11) |
|
со Сц/ ~ |
Я* i 8lrCx -b x x |
Rs) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
\a> |
Г |
1 |
JJ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
/ gll |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
R |
|
х |
~ |
Ь* Х > ) - R a (l+ R * gn + ш6“ |
) |
||||
|
|
to |
со |
( с!сх |
|||||||
X, = |
|
Cx |
\coC |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Я, (l + Я, gu + |
|
|
^ |
*»)] |
+ [шct (■1+ |
*11 |
|||||
|
|
gn |
|
|
|
|
|
|
|
(6.12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
со |
Cj |
|
|
|
|
|
|
|
|
х 2 = g22/[g2 + |
(<в сг + |
а д . |
|
|
|
|
|
(6.1 з) |
|||
Х2 = ( —62. +fflC2)/[g|a + |
(соС2 + |
622)г]. |
|
|
|
(6.14) |
Следует отметить большую зависимость входных и выходных сопротивлений и емкостей транзистора от частоты, температуры и тока коллектора.
4. За счет инерционности на высокой частоте искажается им пульс коллекторного тока.
6.2.ЧАСТОТНЫЕ И АМПЛИТУДНЫЕ СООТНОШЕНИЯ
ВТРАНЗИСТОРНОМ КВАРЦЕВОМ ГЕНЕРАТОРЕ С ЕМКОСТНОЙ ТРЕХТОЧЕЧНОЙ СХЕМОЙ
Частотные и амплитудные соотношения установившегося режи ма кварцевого генератора могут быть определены из общего урав нения стационарного режима генератора.
5cpZy = ScpXZ = 1. |
(6.15) |
В этом выражении 5 ср —■комплексное значение крутизны, ус редненное по первой гармонике коллекторного тока, равное с уче том (6 .2 ):
4 Р = |5Ср|(1 + i tg q>s) cos cps, |
(6.16,) |
К — комплексный коэффициент обратной связи:
X = |
Z J (Z2 -f- Z|<B-j- ZyH), |
|
|
(6.17.) |
Z — комплексное сопротивление в цепи |
коллектора: |
|
||
^ — Z\ (Z2 + ZKB -j- ZyH) / (Zx + |
Z2 -j- ZKB + |
ZyiI). |
(6.18) |
|
Подставляя в (6.15) значения S, К и Z из выражений (6.16) и |
||||
(6.17), |
(6.18), получаем |
|
|
|
______Zx z2_______ |
i tg <ps) cos cps = 1. |
(6.1R) |
||
Zi + z2 + ZKB -j- zyH |SCPI(1 |
91
Подставляя в ур-мие (6.19) значения комплексных сопротивле нии из (6 .3 ), получаем выражение, характеризующее частотные со отношения в кварцевом генераторе:
(К + К + #ун + К в) [(К К + К Ю + tg cps (К К — Хх Х2)1 ~
— (Xi -j- Х2 -|- Хун -f- Хкв) [(RXR2 ХхХ2) |
tg ф5 (R1X 2 |
К Хх)] = О, |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
( 6. 20) |
|
выражение, характеризующее |
амплитудные |
соотношения |
в |
||||||
кварцевом генераторе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— |S |
fii+Яз+Кун + |
К в ) [(Яг Ъ ~ |
Ха) - |
tg ф5 (RxХ 2 - |
Я2 Х х)] + |
-► |
|||
I cos ф5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(^ i - f |
+ Яу„ + |
Дкв)2 + |
(X i + |
X2 + |
Х ун + |
Х кв)2 |
|
|
+ |
(X j + X2 + X y„ -j- X KB) [(Rt X2 — R2Xj) -f- tg (ps (Rx R2 |
|
Xxx 2)] _ |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(6.21) |
|
Рассмотрим подробнее частотные |
соотношения |
в |
генераторе. |
Пользуясь приведенными значениями сопротивлений, т. е. отнесен
ными к модулю |
статической |
емкости |
кварцевого |
резонатора, |
|||||
|ХСо|—х=Х/|Хсо| |
r= R /\ X Co\, |
получим после преобразований |
|||||||
Х 1 + *2 + |
А'ун + Ак в ) ~ |
( Г1 + Г 2 + |
Гун + |
Г ' в ) |
X |
|
|
||
г\_ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Xi_J |
|
|
|
|
|
|
|
|
(6.22) |
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г\ Г2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л*1 Д'о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обозначая tg ф1 = |
—гi/xt и tgф2 = |
—rz/x2 |
и учитывая, |
что |
(tg ф!Ч- |
||||
-4- tg ф2) / ( 1 |
—tgф1 1 §ф2) = t g ^ i - ^ 2) = ^ ф п, преобразуем |
выраже |
|||||||
ние (6 .2 2 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-*ун+ Хв) |
|
г2 + |
г, |
^ |
- , |
tgys + tg9n = |
о |
(6.23) |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
У" |
' |
кв |
1 — tg9ntg<ps |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Введем понятия эквивалентного фазового угла генератора и эк вивалентного приведенного полного реактивного сопротивления ге нератора:
|
|
Г\ |
2 |
tg Фх |
\XjX2 |
— I ) |
|
|
Xi |
|
) |
||
ф э = Ф б |
“Г Фп — |
х |
|
|
—Х 2 )1 |
|
Г, Г, |
|
|
|
|||
|
|
— tg ф5 \ ЛП |
||||
|
|
ххх2 |
||||
Сг п о л н = |
Х1 + А 2 + |
А ун |
(гX + |
Г 2 + Гун) t g |
ф э . |
|
Тогда ур-ние (6.23) примет вид |
|
|
||||
Кв - Хв tg Фэ + |
X пол„ = 0. |
|
|
|
(6.24)
(6.25)
(6.26)
92
Выражения для х"кв и г"кв с учетом влияния величины гр име ют вид:
е(1 - е ) — г°-в
(6.27)
( 1 -е)* + е*/г“
гкв+ е2/тр
(6.28)
е2 ( 1 - е ) 2 + —
Подставляя в ур-ние (6.26) значения х"кв и г"кв из выражений (6.27) и (6.28), получаем уравнение для определения расстройки, на которой будет работать кварцевый генератор:
е |
1 |
2х Г ПОЛИ |
------ е— |
|
Х Г ПОЛИ |
Г КВ ( Г КВ ~ Ь t g ф э ) |
= 0. |
|
|
|
|
||||
|
ПО ЛИ |
|
tgcfo |
1 |
—х Г ПОЛИ |
|
|
|
|
|
|
|
Гр
Решение этого уравнения
е - |
\—2хг поли |
|
|
|
|
|
|
tg<P3 |
|
|
2 J х г ПОЛИ |
|
I |
|
|
|
|
|
Гр |
+ |
( 1 |
2 Х г п о л н ) 2 |
||
|
I |
1 |
|
|
|
|
/ |
||
|
Л 'г ПОЛИ |
р |
||
|
|
|
г2 |
|
(6.29)
Х Т ПОЛИ |
^кв (гкв + tg Фэ) |
Х г ПО ЛИ ^ |
1 “ f |
(6.30)
Колебания возбуждаются на меньшей из двух расстроек, так как анализ амплитудных соотношений показывает, что на мень шей расстройке потери малы и величина управляющего сопротив ления генератора значительно больше величины Ry на большой расстройке. Поэтому в дальнейшем будет рассматриваться только одна меньшая расстройка.
Учитывая, что гкв<С1, разложим в ряд значения радикала и,
ограничиваясь двумя |
членами, получим |
следующее выражение |
|
для определения расстройки (частоты) генератора: |
|||
Х г ПО ЛИ |
, t g |
ф э |
1 |
|
|
■Гкв (гкв - f tg фэ) |
|
е — |
|
tg Фэ |
|
1 |
хг, |
|
|
|
|
||
-+ — Гкв (Гцв + tg Фэ 1 -+ |
tg<Pa\ |
|
|
гР |
/ |
|
|
|
(6.31) |
||
|
|
|
При малых величинах l/rp<^: 1 и гкв< 1 из (6.31) можно получить
93
следующее простое выражение для определения расстройки (ча стоты) генератора с точностью, достаточной для практических ра счетов:
® = |
-^ГПОЛн/О |
-^гполн)- |
(6.32) |
Для оценки погрешности использования ф-лы (6.32), создаю щей удобства при инженерных расчетах, оценим погрешности ее по отношению к ф-ле (6.31). На рис. 6.3 приведена зависимость
|
7 |
|
т |
|
•Ь ! |
|
\ |
|
i |
Рис 6.3. Зависимость погрешности 6е о г |
Рис. 6.4. Схема пи |
соотношения частот |
тания транзистора |
погрешности бе в определении расстройки частоты генератора от соотношений частот flfs для случая гК В ------ О,05; Л+Гг-Сгуп — 0,01 и * 1+ Х 2 +*уп = —0,2. Из анализа рис. 6.3 видно, что ф-ла (6.32) дает хорошие результаты до частот /«2,5 fs. где погрешность не пре вышает 20%. На более высоких частотах влияние инерционности транзистора, потерь в элементах связи и управления параллель ных потерь возрастает и поэтому для точного определения рас стройки следует пользоваться ф-лой (6.31).
При определении составляющих нестабильности частоты квар цевого генератора необходимо пользоваться выражением для рас стройки частоты (6.31).
Оценка влияния высших гармонических составляющих обус ловленных нелинейностью характеристик генератора, дается в
§ 6.6.
Рассмотрим теперь амплитудные соотношения в кварцевом ге
нераторе.
Из сравнения выражений (В.6 ) и (6.21) можно получить выра
жение |
для определения управляющего сопротивления |
генератора |
||
я У= N |
( Ri “г R2 |
^ун “Ь ^кв) 1(^1 ^2 '^1 -^2 ) ’IgcpsC^jAj I |
! |
|
= |
(R\ + Rt + R-yn+ Якв)2 H |
*■ |
|
|
|
|
|
||
хг 4- х2 -t-Хун |
хкв) [(-Ri х 2+ Ri -^1) + tg Фг (Ri Ri |
^1 ^2)] |
(6.33) |
|
|
|
|
|
-у -j- [X t -f- X 2 + X yH -j- XKD)2
94
Из выражения |
(6.20), |
характеризующего частотные соотношения |
|
в кварцевом генераторе, можно найти |
|
||
+ к 2 + к ун + |
= |
|
|
( ^ 1 + ^ 2 “Г R y u |
""Ь |
К М М М R l ) t g ф5 ( R l R l М X 2)J |
(6.34) |
|
|
|
=(Ri R%- M x2) + tg«p, (X1 r„-f. x 2 r ,)
Подставляя выражение (6.34) в выражение (6.33) и пользуясь при веденными значениями сопротивлений, а также учитывая, что
tg Ф1 |
М |
— ; tgcp2 |
El |
Го |
|
tgq>i + tg<p2 |
М |
A2 |
x* I |
фп |
i — tg Ф1 tg <p2 |
||
получим |
|
|
|
|
|
|
r = 2 L * i L L - |
tg Ф1tg фа) (1 — tg фп tg cps) cos cps |
|
(6.35) |
|||
|
|
+ R° + Ryu + RKB |
|
|
|
|
Рассмотрение выражения (6.35) показывает, что Ry на мень шей расстройке [см. (6.30)] всегда больше, чем на большей рас стройке. Анализ практических схем кварцевых генераторов пока зал, что различие величин R y почти два порядка и поэтому усло вие баланса амплитуд выполняется на меньшей расстройке.
Значение R y позволяет найти угол отсечки 0 в кварцевом ге нераторе:
Yl(0)= 1/|5|Ду. |
(6.36) |
Обычно задаются фактором регенерации Кр (обычно 1,5—8 ), который определяет запас генератора по самовозбуждению:
= 15 |/|5 сР! = 1/7а (0). |
6.37 |
Известному фактору регенерации соответствует высокочастот ный угол отсечки 0 (обычно для заданных Кр соответствует 50°— 1 0 0 °), и при определенной крутизне транзистора можно легко оп ределить требуемое значение управляющего сопротивления генера тора. По значению Ry можно найти его параметры. Методика оп ределения параметров кварцевого генератора приведена в гл. 13.
Представляют интерес соотношения, непосредственно связы вающие величину управляющего сопротивления генератора с ам плитудой колебаний генератора.
Для этого -воспользуемся соотношением для напряжения на ба
зе транзистора кварцевого генератора |
в установившемся режиме |
и б = — [Еб— Е'б)1cos0, |
(6.38) |
Е б — напряжение смещения на базе. |
|
Величина Ее для схемы рис. 6 .4 |
|
Еб — Еп R6 2/(R6l -f- Дб2)— /к 0 R3— I6oR'6 |
(6.39) |
95
где £ п — напряжение источника питания;
d' _ ^ 6 1 ^62 |
|
Аб —------ Г— |
|
^ 6 1 + #62 |
|
/ко — постоянная составляющая коллекторного тока: |
|
/ко=|5|то(0)^б. |
(6-40) |
/б о — постоянная составляющая тока базы:
/бо = |
|5бК’о(0)^б- |
|
|
|
(6-41) |
||
Подставляя значения Е 5, Iк 0 |
и h из выражений (6.39) — (6.41) |
||||||
в (6.38), получаем |
|
|
„ |
||||
|
|
ЕпR6 г/(^б1 |
“Ь R6i) |
Е(, |
|
(6;42) |
|
|
cos 0 + |
Vo (0) (I |
S \R3 + I se|Я&) ’ |
||||
6 |
|
||||||
Коэффициенты yo(6 ) |
и yi(0) |
представим в виде рядов [96]: |
|
||||
Yo(0) = |
1 |
cos 0 |
cos2 8 |
|
(6.43) |
||
|
2 |
2 n |
+ ' " ’ |
|
|||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
v,(0) = |
—------ — cos0 н— |
— cos3 0 + ... |
(6.44) |
||||
|
|
2 |
л |
|
3jc |
|
|
Для |
углов отсечек |
50— 100° |
можно ограничиться двумя |
чле- |
нами с небольшой коррекцией второго члена выражения (6.43). Выразив значения cos 0 и уо(0) через yi(0) из выражений (6.43)
и(6.44), получаем с учетом выражения (6.30)
^б = -
|
|
|
|
|
£п Яб2 |
г- |
|
|
|
|
|
|
|
R6 i “г R&2 |
|
|
|
||
Ry\s\ |
g (I Sel 2 + I S |Rs) + |
^ |
+ (I 5б| Ябг + I S |R3) ( л — |
jo ) — 4 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(6.45) |
Напряжение между коллектором и эмиттером транзистора мо |
|||||||||
жно найти из условия |
|
|
|
|
|
||||
и к = |
и б/К, |
|
|
|
|
|
|
(6.46) |
|
где |
К — комплексный коэффициент обратной связи. |
|
|||||||
Согласно |
(6.17) |
значение коэффициента обратной связи |
|||||||
К = — |
+ |
Z'KB+ |
ZyH) « Z2 /Zv |
|
|
|
(6.47) |
||
Значение модуля коэффициента обратной связи можно найти, |
|||||||||
используя выражение (6.47): |
|
|
|
|
|
||||
|
' |
Щ + * 1 |
/ |
- |
( t r |
Хг V |
1+ tg2 Ф2 |
(6.48) |
|
И =]/ |
R \ + x \ |
Xi У / |
|
|
- Х г У |
1+ tg2 ф! |
|
’
96
Используя выражения (6.46) и (6.48), можно найти выражение для напряжения между коллектором и эмиттером транзистора
|
( £f1 ^62 |
1 + tg2 q>i |
Л, |
' ^б1~Г^б2 |
1 + tg2 Фа |
.^5( | S 6| / ? G2 + |s|/?3) - r ^2- |
л |
|
5 | |
4 |
|
|
|
(6.49) |
Емкостная трехточечиая схема кварцевого генератора (рис. 6.5) широко применяется в аппаратуре как в режиме работы кварце вого резонатора вблизи последовательного резонанса (в этом слу чае последовательно с кварцевым резонатором необходимо вклю чать индуктивность определенной величины), так и в режиме па
раллельного резонанса с определен |
|
||||||
ной емкостью генератора. В зависи |
|
||||||
мости от диапазона частот, требова |
|
||||||
ний к стабильности частоты и вы |
|
||||||
ходным напряжениям емкости |
цепи |
|
|||||
обратной |
связи |
различаются |
по |
|
|||
своим значениям. Для унификации |
|
||||||
кварцевых |
резонаторов |
целесооб |
|
||||
разно выбирать емкости генератор |
|
||||||
ной схемы из следующего ряда ве |
|
||||||
личин: |
20, |
30, 40, 50, 70, 100. |
150, |
|
|||
200, 300, 400, 500, |
700 |
и 1000 |
пФ. |
|
|||
Л^алые значения емкости соответст |
|
||||||
вуют |
высокочастотным |
схемам, а |
Рис. 6.5. Генератор с емкостной |
||||
большие |
значения — низкочастот- |
||||||
трехточечной схемой |
|||||||
н ы м. |
|
|
|
|
|
|
Для обеспечения режима работы вблизи последовательного речопанеа кварцевого резонатора и коррекции частоты последова тельно с кварцевым резонатором включена индуктивность L. Со противления Rr, I, Я о2 и /?i определяют величину напряжения сме щения па базе транзистора, Я2 — блокирующее сопротивление. С\ п С2 — емкости связи транзистора с кварцевым резонатором, С4 и
С5 |
— разделительные конденсаторы. Сопротивление Я р |
служит |
для |
уменьшения склонности генератора к паразитным |
колеба |
ниям. |
|
Приведем ориентировочные значения элементов схемы при на пряжении питания 12,6 В в случае применения транзисторов типа П416, T3I1. Обозначения элементов схемы соответствуют рис. 6.5. Эти сведения приведены в табл. 6.1.
Рассмотрим кратко основные параметры генераторной схемы.
1.Выходное напряжение при подключении заданной нагрузки.
2.Сопротивление нагрузки.
3.Эквивалентное сопротивление, кварцевого резонатора-../?СрЫв, при котором колебания генератора срываются. Величина этого со противления характеризует запас генератора по возбуждению.. .
■1-41 |
97 |
Таблица |
6.1 |
|
|
|
|
|
|
Элементы схемы генераторов в диапазоне 1—20 МГц |
|
|
|
||||
Диапазон частот, |
R , , кОм |
R lt кОм |
R it кОм |
С 2, п ф |
С , , п ф |
С г , пф |
|
МГц |
|
||||||
1 - 2 |
|
1 , 8 |
1.5 |
15 |
1 5 0 0 |
5 1 0 |
5 0 0 |
2 — 3 |
|
1 , 8 |
15 |
1 5 |
1 2 0 0 |
4 3 0 |
4 0 0 |
3 — 5 |
|
1 , 8 |
15 |
15 |
7 5 0 |
3 0 0 |
2 0 0 |
5 — 1 0 |
|
1 , 8 |
15 |
1 5 |
5 1 0 |
2 0 0 |
1 5 0 |
1 0 — 1 5 |
|
1 , 8 |
15 |
15 |
3 3 0 |
7 5 |
7 0 |
1 5 — 2 0 |
|
1 , 8 |
15 |
15 |
2 4 0 |
4 7 |
4 0 |
4.Эквивалентное сопротивление генератора Драg, при котором обеспечивается заданное выходное напряжение.
5.Величина емкости Спар, при включении которой вместо квар цевого резонатора генератор начинает возбуждаться на паразит ной частоте. Устойчивость генератора к паразитному возбуждению
можно характеризовать коэффициентом КуСг — Спар/Со.
6 . Нестабильность частоты генератора при изменении напря жения питания.
7. Нестабильность частоты схемы генератора при изменении ее температуры. Для определения суммарной температурной не стабильности всего генератора эту составляющую нестабильности частоты следует прибавить к температурной нестабильности квар цевого резонатора в этом же интервале температур. Ориентиро вочные значения параметров схемы показаны в табл. 6.2. Данные получены экспериментально на кварцевых резонаторах АТ среза со средними параметрами.
Таблица |
6.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ориентировочные параметры |
генераторной схемы в диапазоне |
частот |
1—20 МГц |
||||||
|
|
|
«Габ пр" |
Спар. |
при |
|
Лf |
. п- 6 |
при из |
Диапазон час |
Упых, |
^срыва* |
— •Ю G при ------ |
10 |
|||||
С/ВЬ1Х=150 и в |
'кв. |
пФ |
изменении £ |
на менении |
от —50 |
||||
тот, МГц |
мВ |
л Ом |
Ом |
||||||
|
|
|
|
|
|
±1 5 9„ |
|
до -f70°C |
1 — 2
2 - 3
со |
Сл |
|
1 |
5 — 1 0
1 0 — 15
1 5 - 2 0
3 5 0 |
4 0 0 |
1 0 0 |
4 7 |
1 |
0 , 5 |
3 0 0 |
3 0 0 |
5 0 |
4 2 |
1 |
0 , 7 |
3 0 0 |
2 2 0 |
3 5 |
3 6 |
I |
1 |
2 5 0 |
1 5 0 |
2 5 |
2 7 |
1 , 5 |
1 , 5 |
2 0 0 |
1 2 0 |
2 0 |
2 4 |
1 , 5 |
1 , 5 |
2 0 0 |
1 0 0 |
15 |
2 0 |
1 , 5 |
2 |
Параметры схемы могут быть улучшены подбором групп емко стей конденсаторов обратной связи, стабилизацией напряжения питания и другими мерами.
98
6.3.ЧАСТОТНЫЕ И АМПЛИТУДНЫЕ СООТНОШЕНИЯ В ТРАНЗИСТОРНОМ КВАРЦЕВОМ ГЕНЕРАТОРЕ
С ИНДУКТИВНЫМИ ТРЕХТОЧЕЧНЫМИ СХЕМАМИ
Индуктивные трехточечные схемы могут быть двух вариантов: с кварцевым резонатором между базой и эмиттером транзисто ра и с кварцевым резонатором между коллектором и эмиттером
транзистора.
Рассмотрим вначале индуктивную трехточечную схему с квар цевым резонатором между базой и эмиттером транзистора.
Эквивалентная схема генератора показана на рис. 6 .6 . Ком
плексное сопротивление Zi индуктивного характера включает в се бя выходные сопротивления транзистора. Со
противление Z3 имеет емкостный характер. Для вывода основных соотношений можно
воспользоваться ур-нием (6.15), однако в нем следует учитывать другие значения комплекс
ного коэффициента обратной связи К и комп |
Чх |
лексного сопротивления в цепи коллектора |
K = - Z ' 2 I{Z 2' |
+ Z,) , |
где |
|
^ 2 — ^вх ( Z k b + |
ZyJ / (ZBX-+- ZKB -j- Zyu), |
z |
( Z2 + Zg) |
|
Z\ + z2+ |
||
|
(6.50)
Рис. 6.6. Эквивалент ная схема генерато ра, собранного по ин дуктивной трехточеч ной схеме с кварце
вым резонатором ме (6.51) жду базой и эмитте
ром транзистора
Подставляя в ур-ние (6.15) значения S, К и Z из выражений
(6.16), (6.50) и (6.51), получаем
— |5ср|(1 Ч- i tg <ps) cos tps |
^кв ‘ 2 ун) |
= 1 . |
|
(Zy+Z^IZ" |
|||
Z i + Z K |
-ун I |
||
-УН ' |
|
||
|
|
(6.52) |
Подставляя в ур-ние (6.52) значения комплексных сопротивле ний, получаем после преобразований следующие выражения:
выражение, характеризующее частотные соотношения в кварце
вом генераторе: |
1^;в + ХуИ)] ( 2 R + ^ 1 Явх + В1 -^вх' |
[*i ( К , + ^ун) + |
|
|
*вх+ *вх |
- [Яг (я;;в+ яун) - х* (Х'в + х уи)] (z х - /4i Ха Вг RBX |
+ |
* bx+ * L |
|
+ ([Я1 (К* + яун) - х , (Х'в + х ун)] ( zr + ^ 1 Ввх + Вг X; |
+ |
+ X* |
|
99