Термокомпенсированный кварцевый генератор с частотной модуляцией

ТЕРМОКОМПЕНСИРОВАННЫЙ КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ
Предполагаемая полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована в радиоаппаратуре различного назначения.
Известны термокомпенсированные кварцевые генераторы, использующие термозависимый потенциометр и варикап, как правило, включённый последовательно с кварцевым резонатором, описанные в следующей литературе:
Альтшуллер Г.Б. Управление частотой кварцевых генераторов, М. Связь, 1975г., стр.304;
Шитиков Г.Т. Стабильные автогенераторы метровых и дециметровых волн, М. Радио и связь, 1983г., стр.256;
Альтшуллер Г.Б. , Елфимов Н.Н. Термокомпенсированные кварцевые генераторы. Теория и техника радиосвязи. Научно-технический сборник. Выпуск 1, Воронеж, 1993г., стр.65-72;
Артым А.Д. Теория и методы частотной модуляции, М.-Л. Госэнергоиздат, 1961г., стр.244.
Однако устройства, описанные в указанной литературе, не позволяют получить высокую стабильность частоты в широком интервале температур при наличии частотной модуляции.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство, описанное в статье Альтшуллера Г.Б. и Елфимова Н.Н. Термокомпенсированные кварцевые генераторы, опубликованной в научно-техническом сборнике Теория и техника радиосвязи Воронеж, 1993г., Выпуск 1, стр.67, рис. 2а.
Структурная схема устройства-прототипа представлена на фиг. 1, где приведены следующие обозначения:
Н 04 в 5/32
3- кварцевый резонатор;
4- активная часть генератора.
Устройство-прототип содержит сложный ТЗП 1, первый вывод которого соединён с первым выводом варикапа 2 и с одним выводом кварцевого резонатора 3, другой вывод которого соединён с первым выводом активной части 4, второй вывод которой, являющийся общей шиной устройства, соединён со вторыми выводами сложного ТЗП 1 и варикапа 2.
Устройство-прототип работает следующим образом.
Термозависимое напряжение с первого вывода сложного ТЗП 1 подаётся на первый вывод варикапа 2, соединённый с одним выводом кварцевого резонатора 3. При изменении температуры напряжение на варикапе 2 изменяется таким образом, чтобы изменение частоты за счёт изменения ёмкости варикапа 2 компенсировало изменение частоты за счёт влияния температуры кварцевого резонатора 3 и элементов активной части генератора 4.
Недостатком устройства-прототипа является невозможность получения частотно-модулированного сигнала на выходе генератора, малая крутизна управления и невозможность получения малого отклонения частоты от номинального значения частоты в интервале рабочих температур.
Указанный недостаток устраняется за счёт того, что в термокомпенсированный кварцевый генератор, содержащий сложный термозависимый потенциометр, варикап, кварцевый резонатор и активную часть генератора, второй вывод которой, являющийся общей шиной устройства, соединён со вторым выводом сложного термозависимого потенциометра, введены потенциометр, последовательно соединённые первый резистор, второй конденсатор и катушка индуктивности, другой вывод которой соединён с первым выводом активной части генератора, последовательно соединённые второй резистор, первый конденсатор и частотный модулятор, второй вывод которого соединён с одним выводом кварцевого резонатора, другой вывод которого соединён с общей шиной, при
этом, первый вывод варикапа соединён с точкой соединения первого конденсатора и второго резистора, другой вывод которого соединён с первым выводом сложного термозависимого потенциометра, второй вывод варикапа соединён с точкой соединения второго конденсатора и первого резистора, другой вывод которого соединён с первым выводом потенциометра, второй вывод которого соединён общей шиной со вторым выводом сложного термозависимого потенциометра.
Структурная схема заявляемого устройства изображена на фиг. 2, где приведены следующие обозначения:
1- сложный термозависимый потенциометр (ТЗП);
2- варикап;
3- кварцевый резонатор;
4- активная часть генератора;
5- потенциометр;
6, 7 - первый и второй резисторы;
8,10 - первый и второй конденсаторы;
9 - частотный модулятор;
11 - катушка индуктивности.
Заявляемое устройство содержит потенциометр 5, первый вывод которого через первый резистор 6 соединён со вторым выводом варикапа 2 и с одним выводом второго конденсатора 10, другой вывод которого через катушку индуктивности 11 соединён с первым выводом активной части генератора 4, второй вывод которой, являющийся общей шиной устройства, соединён со вторыми выводами потенциометра 5 и сложного ТЗП 1, первый вывод которого через второй резистор 7 соединён с первым выводом варикапа 2 и с одним выводом первого конденсатора 8, другой вывод которого соединён с первым выводом частотного модулятора 9, второй вывод которого соединён с одним выводом кварцевого резонатора 3, другой вывод которого соединён с общей шиной.
При изменении температуры термозависимое напряжение с первого вывода сложного ТЗП 1 через второй резистор 7 подаётся на первый вывод варикапа 2, соединённый с одним выводом первого конденсатора 8. Одновременно, на второй вывод варикапа 7, соединённый с одним выводом второго конденсатора 10, через первый резистор 6 подаётся напряжение с первого вывода потенциометра 5, повышая при этом температурную стабильность частоты устройства за счёт симметрирования изменения частоты и обеспечивая малое отклонение частоты от номинального значения в интервале рабочих температур.
Включение первого конденсатора 8 между первыми выводами варикапа 2 и частотного модулятора 9 позволяет осуществлять развязку по постоянному току.
Соединение одного вывода кварцевого резонатора 3 со вторым выводом частотного модулятора 9 позволяет обеспечить частотную модуляцию кварцевого генератора.
Подключение другого вывода кварцевого резонатора 3 к общей щине уменьшает влияние паразитных ёмкостей и повышает крутизну управления по цепям термокомпенсации и частотной модуляции.
Подключение ко второму выводу варикапа 2 последовательно соединённых второго конденсатора 10 и катушки индуктивности 11 позволяет обеспечить режим работы кварцевого генератора вблизи последовательного резонанса кварцевого резонатора 3, повышая при этом крутизну термокомпенсации и частотной модуляции, и позволяет увеличить девиацию частоты.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить температурную стабильность частоты, обеспечить малое отклонение частоты от номинального значения частоты и обеспечить частотную модуляцию кварцевого генератора с высокой крутизной управления и повышенной девиацией частоты.
., По мнению авто|1ш, нолезностью и отвечает  обладает новизной, емым к полезным моделям.
Патентообладатель Главный сШ ронежский ПИИ связи А.Калинин