172631. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés ultra kis torzítású kétfázisos RC oszcillátor megvalósítására
3 172631 4 rezgési frekvenciájának változtatásakor változik és főleg kis és nagy frekvenciákon növekvő torzítást és amplitúdóváltozást okoz. A szélessávú hangolható oszcillátorokban a mintavevő-tartó áramkör időállandóját költséges kiegészítő áramkörökkel változtatni kell. További hátrányt jelent a folyamatosan beavatkozó, jellel változtatható erősítésű erősítőként használt szorzó áramkör nemlineáris torzítása és korlátozott sávszélessége, amely az oszcillátor torzítását növeli. Az áramköri elrendezés amplitúdóstabilizáló áramköre, mint szabályzó áramkör elkerülhetetlenül legalább három időkésleltetést tartalmaz, ami stabilitás szempontból kritikus. Előnyös kialakításban az időkésleltetések közül egyet automatikusan változtatni kell az oszcillátor frekvenciájának változtatásakor még egyetlen tízszeres átfogású frekvenciatartományban is, ami további bonyolult áramköröket igényel. További hátrány, hogy ezen áramkör bonyolultsága meggátolja a hibrid integrálást és növeli az oszcillátor költségeit. A felsorolt hátrányok elegendőek arra, hogy az IEEE Simposium előadásában ismertetett kapcsolási elrendezés alkalmatlan legyen széles frekvenciatartományban működő, olcsó dekadikusan vagy folyamatosan hangolható, ultra kis torzításé, rövid beállási idejű, nagy amplitúdóstabilitású kétfázisú szinuszus RC oszcillátor kialakítására. Cél a találmánnyal olyan megoldás biztosítása, mely bonyolult és költséges részáramköröket nem tartalmaz, ennél fogva olcsó és könnyen megvalósítható hibrid integrált kivitelben, frekvenciája egyszerűen változtatható dekadikusan és folyamatosan. Az áramköri elrendezés olyan megoldást biztosít, amelyben az amplitúdóstabilizálás célját szolgáló beavatkozás az ismert megoldásokkal szemben az oszcillátor minden rezgési periódusában a periódusidőnek csak kis hányadában történik, ennél fogva a torzítás értéke jelentősen csökken. A találmány kapcsolási elrendezés ultra kis torzítású, rövid beállási idejű, nagy amplitúdóstabilitású kétfázisú szinuszos RC oszcillátor megvalósítására, melynek meghatározója a két integrátor, műveleti erősítővel felépítve és a fázisfordító fokozat egyetlen visszacsatolt, zárt hurokban, mint frekvenciameghatározó áramkör, valamint a kapcsolt összehasonlító és beavatkozó áramkör, a kapcsoló vezérlő áramkör és a referencia áramkör, mint gyors, periódusonként beavatkozó amplitúdóstabilizáló áramkör, valamint a jósági tényező szabályozó áramkör. Előnyös kivitelben a frekvenciameghatározó áramkör egyik integrátora telítésgátló áramkörrel van ellátva a műveleti erősítők telítései miatt kialakuló nagy szintű rezgések elkerülése céljából. A rajz a találmány szerinti áramköri elrendezést mutatja. Az oszcillátor frekvenciameghatározó áramköre az 1 fázisfordító erősítőből, a műveleti erősítővel felépített 2 kimeneti integrátorból és a műveleti erősítővel felépített 3 integrátorból áll egyetlen zárt, visszacsatolt hurokban. Az integrátorok időállandója előnyös kivitelben azonos és meghatározza az oszcillátor rezgési frekvenciáját. A rezgési frekvencia változtatásához a 3 integrátor és 2 kimeneti integrátor időállandóját előnyös kivitelben egyszerre kell változtatni. Az 1 fázisfordító erősítő és a 2 kimeneti integrátor és 3 integrátor nagy jósági tényezőjű, másodfokú, lineáris rezgőkörrel azonos tulajdonságú áramkört alakítanak ki. Az oszcillátor gyors, periódusonként beavatkozó amplitúdószabályozó áramköre és 4 kapcsoló vezérlő áramkörből, az S kapcsolt összehasonlító és beavatkozó áramkörből és a 6 referencia áramkörből áll. A 4 kapcsoló vezérlő áramkör komparátorokat és logikai kapu-hálózatot tartalmaz, és a 3 integrátor kimenetén megjelenő szinuszos jel szintátmeneteit, valamint a 2 kimeneti integrátor kimenetén megjelenő szinuszos jel nullátmeneteit érzékeli, és a kimenetén az oszcillátor rezgési frekvenciájától függetlenül állandó kitöltési tényezőjű impulzus sorozatot álBt elő a 2 kimeneti integrátor kimenetén megjelenő szinuszos jel egyik csúcsának környezetében. Az 5 kapcsolt összehasonlító és beavatkozó áramkör a 6 referencia áramkör kimenetén megjelenő, az oszcillátor rezgési amplitúdóját meghatározó referencia egyenfeszültséget és a 2 kimeneti integrátor kimenetén megjelenő szinuszos jel pillanatértékeit hasonlítja össze a 4 kapcsoló vezérlő áramkör kimenetén megjelenő impulzus időtartama alatt. Az 5 kapcsolt összehasonlító és beavatkozó áramkör kimenetén megjelenő áram nagysága a két jel különbségével arányos, az áram előjele a különbség előjelétől függően pozitív vagy negatív. Az 5 kapcsolt összehasonlító és beavatkozó áramkör kimenetén megjelenő áram a 2 kimeneti integrátor kondenzátorát a látszólagos földponton keresztül tölti vagy kisüti az áram előjelétől függően, így az oszcillátor rezgési amplitúdója állandó értéken tartható. Előnyös kivitelben az 5 kapcsolt összehasonlító és beavatkozó áramkör kimenetén megjelenő áram és a különbségi jel közötti kapcsolat nemlineáris a berezgési idő csökkentésére. Az 5 kapcsolt összehasonlító és beavatkozó kapcsolt összehasonlító és beavatkozó áramkör a kimenő áramával arányos feszültséget is előállít a 7 jósági tényező szabályozó áramkör vezérlésére. A 7 jósági tényező szabályzó áramkör a 2 kimeneti integrátor kimenetén megjelenő szinuszos jelet a vezérlőfeszültségtől függő erősítéssel és fázissal juttatja az 1 egységnyi erősítésű fázisfordító fokozat összegző bemenetére. A 7 jósági tényező szabályzó áramkör feladata az 1 fázisfordító erősítőt és a 2 kimeneti integrátort és 3 integrátort tartalmazó lineáris frekvenciameghatározó áramkör jósági tényezőjének olyan értékre állítása, melynél az oszcillátor torzítása minimális. Állandó frekvenciájú kivitelben a 7 jósági tényező szabályzó áramkör az 5 kapcsolt összehasonlító és beavatkozó áramkörről érkező vezérlő jel felhasználása nélkül, beállítható potenciométerrel van kialakítva. Hangolható kivitelben a 7 jósági tényező szabályzó áramkör az 5 kapcsolt összehasonlító és beavatkozó áramkörről érkező vezérlő jel integrált értékének előjelétől függő fázisú és nagyságtól függő amplitúdójú jelet juttat az 1 fázisfordító erősítő összegző bemenetére. A 8 telítésgátló áramkör a 3 integrátor kimenetén megjelenő szinuszos jel amplitúdóját érzékeli, és egy 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
