169048. lajstromszámú szabadalom • Rezgőkvarccal stabilizált RC-generátor

3 169048 4 Cél a találmánnyal az, hogy kvarckristállyal stabilizált RC generátorban a kvarckristály illesztésének hátrányait kiküszöböljük és ezáltal az eddigi frekvencia stabilizálás korlátolt voltát megszüntessük. Olyan rezgőkvarccal stabilizált RC generátort kívánunk létrehozni, amelynek kvarckristálya az áramkör impedanciájához illesztett viszonyok között rezeg, a rezgőkvarc a soros rezonancia alaprezgésének frekvenciájával rezeg, miáltal a pótlólagos frekvenciafüggő kapcsolási elemek alkalmazása szükségtelenné válik. A feladatot olyan kapcsolású generátorral oldhatjuk meg, amely az RC hálózattal pozitív visszacsatolásban levő kétfokozatú erősítőből áll. A találmány szerint mindkét erősítő fokozat frekvencia független pozitív visszacsatolású, és, hogy a teljes negatív visszacsatolás értéke nagyobb, mint a pozitív visszacsatolás értéke. A negatív visszacsatolás áramútját a két fokozat egyik visszacsatoló ágában a rezgőkvarc áthidalja. A rezgőkvarc soros rezonancia frekvenciája és ezzel együtt az impedancia minimumának helye a pozitív visszacsatolású RC hálózat csillapításának minimumával azonos frekvenciájú, úgyhogy ezen a frekvencián a teljes negatív visszacsatolás értéke oly mértékben lecsökkenthető, hogy a rezgési feltételek teljesülnek, és, hogy a rezgés csakis ezen a diszkrét frekvencián jöhet létre. A pozitív visszacsatolás céljából alkalmazott RC hálózat előnyösen Wienhidas kapcsolást tartalmaz. Annak érdekében, hogy a zavaró rezgéseket kiküszöböljük, olyan impedancia transzformáló fokozatot alkalmazhatunk, amely a jel fázisát nem változtatja. A találmány példakénti kiviteli alakját részletesebben rajz alapján ismertetjük. A rajz a találmány szerinti rezgőkvarccal stabilizált RC generátor kapcsolási rajzát szemlélteti. Az RC generátor két VI és V2 erősítő fokozatot tartalmaz. Ez utóbbiban Tsl, illetve Ts2 tranzisztorokat alkalmazunk. A VI és V2 erősítő fokozatokhoz előnyösen IW impedancia transzformáló fokozat csatlakozik, amely Ts3 tranzisztorral van kialakítva. Ugy a VI, mint a V2 erősítő fokozatok RÍ,'illetve R2 ellenállásokat tartalmazó negatív visszacsatolás útján oly nagy mértékű visszacsatolással rendelkeznek, hogy a két, VI és V2 erősítő fokozat együttes erősítési tényezője igen kicsi. Az IW impedancia transzformáló fokozat az igen kis kimenő ellenállása alapján meggátolja, hogy nem kívánt zavaró rezgések keletkezzenek. Pozitív visszacsatolású MK RC hálózat előnyösen Wien-híd kapcsolású, amelynek R4 ellenállásból, C2 kondenzátorból alkotott soros ága, valamint R3 ellenállásból, Cl kondenzátorból alkotott párhuzamos ágai, amelyek a kimenő impedanciát meghatározzák, e kimenő impedancia szempontjából igen kis értékűek. Mivel az első VI erősítő fokozat bemenetén és a IW impedancia transzformáló fokozat kimenetén a fázisviszonyok gyakorlatilag azonosak, olyan rezgések keletkezhetnek, amelyeknek frekvenciája a Wien-híd frekvenciájával azonos. Ezen a frekvencián a csillapítás értéke minimális. 5 Mindkét VI és V2 erősítő fokozat negatív visszacsatolását azonban legalább olyan nagyra kell választani, hogy a pozitív visszacsatolású MK RC hálózat rezonancia frekvenciája K 10>1 legyen, 10 miáltal a teljes kapcsolásra nézve semmi más frekvencián nem jöhet létre rezgés. A második V2 erősítő fokozat negatív visszacsatolású ágában levő R2 ellenállással párhuza*5 mosan kapcsolt Q rezgőkvarc azzal a hatással jár, hogy ennek a fokozatnak negatív visszacsatolása igen nagy mértékben frekvenciafüggővé válik. A Q rezgőkvarc kis ohmos impedanciája a soros rezonancia frekvencia helyén a V2 erősítő fokozat 20 negatív visszacsatolású ágának impedanciáját ezen a frekvencián igen nagy mértékben lecsökkenti. Mivel a pozitív visszacsatolású MK RC hálózat rezonancia frekvenciája a Q rezgőkvarc soros rezonancia frekvenciájával azonos, a rezgési feltételek ezen a frek-25 vencián kH=l, és a generátor csakis ezen a frekvencián rezeghet. A Ts2 tranzisztor munkapontjának megfelelő 30 megválasztásával a 0 rezgőkvarc impedancia illesztését egyszerű módon oldhatjuk meg, és ez az illesztés a frekvencia stabilizálását biztosítja. Ebben a kapcsolásban a Q rezgőkvarc alaprezgésének frekvenciáját hasznosítjuk, ugyanis a rezgőkörben fel-35 harmonikus és szubharmónikus rezgések feltételei nem jöhetnek létre. Ez azzal az előnnyel jár, hogy a kapcsolásban viszonylag olcsó kivitelű rezgőkvarcokat is alkalmazhatunk, és, hogy a felharmonikusuk és szubharmónikusok kiszűrésére semmiféle 40 pótlólagos kapcsolástechnikai ráfordítás nem szükséges. A rezgőkvarcot a második V2 erősítő fokozat helyett az első VI erősítő fokozatban is elhelyezhetjük, pontosabban az RÍ ellenállást tartalmazó negatív visszacsatolású ággal párhuzamosan. 45 A rezonancia frekvenciát ezáltal a Tsl tranzisztor bemenő ellenállása jelentősen lecsökkenti, amit a pozitív visszacsatolású RC hálózat méretezésénél figyelembe kell venni. Szabadalmi igénypontok: 55 1. Rezgőkvarccal stabilizált generátor, amelyhez kétfokozatú pozitív visszacsatolású RC hálózat van csatlakoztatva, azzal jellemezve, hogy mindkét erősítő fokozat (VI és V2) frekvencia független visszacsatolással rendelkezik, és továbbá, hogy a 60 két erősítő fokozat (VI, illetve V2) negatív visszacsatolású ágaiban levő ellenállások egyike (RÍ, illetve R2) rezgőkvarccal (Q) van áthidalva, amelynek soros rezonancia frekvenciája a pozitív visszacsatolású RC hálózat (MK) csillapítási minimumá-65 nak frekvenciájával azonos frekvenciájú. 2