КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в качестве прецизионных задающих генераторов.
Известен кварцевый генератор, содержащий последовательно соединенные активную часть с кварцевым резонатором в цепи положительной обратной связи, усилитель высокой частоты, амплитудный детектор и усилитель постоянного тока (см. авторское свидетельство СССР №675565 Н03В 5/32).
Недостаток известного устройства - низкая стабильность генерируемых колебаний.
Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемой полезной модели является кварцевый генератор, содержащий активную часть, усилитель высокой частоты, амплитудный детектор, усилитель постоянного тока, кварцевый резонатор в цепи положительной обратной связи, управляющий элемент (см. авторское свидетельство СССР №675576 Н03В 5/32).
Однако в данном кварцевом генераторе не устраняется зависимость частоты генерации от амплитуды колебаний, так как сигнал управления, определяемый амплитудой колебаний, изменяет реактивное сопротивление управляющего элемента, а, следовательно, и резонансную частоту колебательной системы.
Задачей полезной модели является повышение стабильности генерируемых колебаний без изменения реактивного сопротивления колебательной системы.
Техническим результатов предлагаемой полезной модели является устранение зависимости частоты генерации от амплитуды колебаний и повышение стабильности частоты выходного сигнала.
Технический результат достигается тем, что в кварцевый генератор, содержащий последовательно соединенные активную часть с кварцевым резонатором в цепи положительной обратной связи, согласно полезной модели дополнительно введены преобразователь постоянного тока, вход которого подключен к выходу активной части, а первый и второй выходы подключены к соответствующим входам дифференциальной диодной оптопары, состоящей из светодиода, первого и второго фотодиодов, при этом аноды светодиода и первого фотодиода объединены и подключены к первому выходу преобразователя постоянного тока, и их объединенные катоды подключены ко второму выходу преобразователя постоянного тока, анод второго фотодиода подключен к выходу активной части, а его катод является выходом дифференциальной диодной оптопары и подключен к кварцевому резонатору.
На фиг.1 изображена функциональная электрическая схема кварцевого генератора.
Кварцевый генератор содержит активную часть 1, преобразователь постоянного тока 2, дифференциальную диодную оптопару 3, состоящую из светодиода 4, первого фотодиода 5, второго фотодиода 6 и кварцевого резонатора 7.
На фиг.2 изображен вариант принципиальной электрической схемы преобразователя постоянного тока 2, который содержит четыре диода 8÷11, включенные по мостовой схеме.
Кварцевый генератор работает следующим образом.
Задающий каскад кварцевого генератора работает обычным образом. Выходной сигнал задающего каскада поступает на преобразователь постоянного тока 2, который преобразует переменный ток генерируемых колебаний в постоянный для устойчивой работы светодиода 4 дифференциальной диодной оптопары 3. Ток поступает на светодиод 4, и он осуществляет световое излучение. Второй фотодиод 6, соединенный с кварцевым резонатором 7 и активной частью 1, поглощает излучение. Его излучение измеряется обратно пропорционально силе светового потока, и он проводит сигнал от активной части 1 к кварцевому резонатору 7. В результате поглощения излучения открывается первый фотодиод 5. Но так как он включен параллельно светодиоду 4, то он не проводит ток и остается в открытом состоянии. При увеличении амплитуды входного тока световой поток, излучаемый светодиодом 4, увеличивается. Сопротивление первого фотодиода 5 резко уменьшается и становится меньше, чем сопротивление светодиода 4. В результате этого входной ток пойдет по параллельно включенным светодиоду 4 и фотодиоду 5. Разделение тока приведет к тому, что всплеск амплитуды входного тока будет погашен в фотодиоде 5, а через светодиод 4 пойдет ток заданной величины. При прохождении тока через фотодиод 5 сопротивление фотодиода 5 увеличивается до значения светодиода 4, после чего ток достигает своего номинального значения, а в дифференциальной диодной оптопаре 3 устанавливается нормальный режим передачи информации через фотодиод 6. В результате происходит стабилизация тока, проходящего через светодиод 4, а, следовательно, световой поток, излучаемый им, будет поддерживаться в постоянном заданном значении. Такое управление электрическим режимом светодиода 4 позволяет получить на выходе дифференциальной диодной оптопары 3 стабильный по частоте и амплитуде ток, который устраняет нелинейность кварцевого резонатора 7, то есть зависимость его реактивного сопротивления от протекающего через него тока. В результате зависимость частоты генерируемых колебаний от амплитуды и частоты тока устраняется, что позволяет существенно повысить стабильность частоты генератора.
Использование предложенного кварцевого генератора позволяет устранить зависимость частоты генерации от амплитуды колебаний и повысить стабильность частоты выходного сигнала за счет исключения амплитудно-частотного преобразования флуктуаций в системе.