Кварцевые автогенераторы

Схемы кварцевых автогенераторов разделяют по месту вклю­чения и характеру сопротивления кварца на две группы: осцилляторные и фильтровые.

В осцилляторных схемах кварц используется как индуктив­ность и включается в участок эквивалентной схемы, где для обес­печения баланса фаз нужна индуктивность. В емкостной трехто­чечной схеме кварц включается вместо катушки контура между коллектором и базой (рис.4.2, а); в индуктивной трехточечной схе­ме— или между эмиттером и базой, или между эмиттером и кол­лектором (рис. 4.2, б, в).

Чаще используется емкостная трехточечная схема из-за простоты конструкции и настройки. Практическая схема кварцевого автогенератора по схеме емкостной трехточки приведена на рис. 4.3. Здесь колебательный контур образуется конденсаторами С1 и С2 совместно с кварцем и катушкой L, предназначенной для коррек­ции частоты. Конденсаторы СЗ и С5 — разделительные.

Кварцевые автогенераторы стабилизируют частоту до 15— 30 МГц. На более высоких частотах кварцевая пластинка полу­чается очень тонкой (тоньше 0,1 мм) и механически непрочной. Поэтому на более высоких частотах используют кварцевые резонаторы, работающие на гармониках механи­ческих колебаний кварцевой пла­стины.

Особенность осцилляторных схем заключается в том, что они работают только на частоте кварца. При неисправности кварца колебания в автогенераторе не возни­кают.

В фильтровых схемах кварц включается последовательно в цепь обратной связи трехточечного ав­тогенератора (рис. 4.4,а). В этих схемах кварц используется как последовательный колебательный кон­тур. Автогенератор самовозбужда­ется на частоте кварца Ѡ_кв, на ко торой эквивалентное сопротивление кварцевого резонатора минимально. В этом случае на частоте Ѡ_кв цепь обратной связи замкнута и автогенератор самовозбуждается. На частотах, отличающихся от Ѡ_кв, эквивалентное сопротивление кварца резко возрастает и обратная связь оказывается недоста­точной для самовозбуждения.

Лучшую стабилизацию частоты обеспечивает схема с емкостной связью, различные варианты включения кварцевого резона­тора в цепь обратной связи которой показаны на рис. 4.4, б, в. Недостаток таких схем — возникновение паразитных колебаний на частотах, значительно больших Ѡ_кв. На более высоких часто­тах обратная связь осуществляется через емкость С₀, сопротив­ление которой на этих частотах оказывается малым и обратная связь становится достаточной для самовозбуждения.

Для устранения возможности паразитного самовозбуждения применяют нейтрализацию влияния статической емкости кварце- держателя Со, как показано на рис. 4.5. Нейтрализующий конден­сатор С_н включается в плечо моста, и токи, протекающие через С_н и С₀, равны по амплитуде и противофазны. Цепь обратной связи для паразитных частот оказывается разомкнутой. Паразитные колебания не возникают.

Другой вариант фильтровых схем кварцевых автогенераторов — схемы, в которых автогенератор выполняется как многокаскад­ный усилитель. В цепи положительной обратной связи этого уси­лителя включается кварцевый резонатор. Одна из таких схем при­ведена на рис.4.6. Здесь автогенератор собран на транзисторе VT1. Напряжение обратной связи с выходного контура L1C3 по­дается во входную цепь через эмиттерный повторитель на тран­зисторе VT2 и кварцевый резонатор Z_KB. Индуктивность L2 ком­пенсирует влияние емкости кварцедержателя С₀. Эмиттерный повторитель обеспечивает лучшее согласование активного сопро­тивления кварцевого резонатора с сопротивлением контура и вход­ным сопротивлением каскада на транзисторе VT1.

Глава 5. УСТОЙЧИВОСТЬ РАБОТЫ УСИЛИТЕЛЯ РАДИОЧАСТОТЫ

Дата добавления: 2014-01-15