Обычно достаточно С1=5-10С0.

5.3 Автогенераторы с резонаторами на поверхностно-акустических волнах (ПАВ)

Автогенераторы на ПАВ работают на частотах от 10 МГц до 3 ГГц, то есть более высоких, чем кварцевые генераторы. Добротность резонаторов несколько ниже кварцевых Q=100-10 000, несколько ниже и стабильность, определяемая материалом, из которого изготавливаются резонаторыплавленый кварц. Зато они более технологичны и разнообразны по схемам, имеют малые габариты, массу, большую механическую прочность и дешевы при массовом производстве.

Резонатор ПАВ представляет собой прямоугольную кварцевую пластину с нанесенным на ее поверхность рисунком из проводящих полосок с расстоянием между ними d, рис. 5.10. Две соседние полоски образуют так называемый встречно-штыревой преобразователь ВШП. d – определяет резонансную частоту преобразователя.

f0 = Cda , где См – скорость поверхностных акустических волн, Са ≈ 2500 м/с.

d

N

C0

Рисунок 5.10 - ВШП

Полоски наносятся фотоспособом и размер их может быть весьма малым

– единицы микрометров. Если, например, d=1 мкм, то верхняя в озможная частота резонатора fmax = 1250010−6 = 2.5 ГГц.

67

Число элементарных ВШП N определяет добротность резонатора Q≈N. Кроме того ВШП имеет емкость С0 как диэлектрик.

Эквивалентная схема резонатора ПАВ представлена на рис. 5.11 а, комплексная проводимость имеет вид: Y = j(ωC0 + B)+G , где G – активная составляющая, В – реактивная составляющая, С0 – емкость кристалла.

Зависимости G и В от частоты следующие:

km - коэффициент электромеханической связи,

Ca - скорость волн на металлизированной поверхности (на полоске).

c)

Рисунок 5.11 – Схема и характеристика резонатора ВШП

68

На рисунке 5.11 в), с) представлены графики зависимостей (5.12). Из анализа этих зависимостей видно, что наилучшая работа резонатора ПАВ будет в фильтровых схемах, в цепи обратной связи генератора.

Кроме резонатора, представленного на рисунке 5.10, существуют и другие резонаторы ПАВ: состоящие из двух ВШП, на отражательных решетках и другие.

5.4 Синтезаторы частот

Синтезатор частот – это устройство, формирующее высокостабильную сетку частот гармонических колебаний. Они широко применяются в радиосистемах, в телекоммуникационных сетях, в передатчиках – для создания каналов передач, в приемниках – в качестве гетеродинов.

Синтезаторы частот имеют:

1)высокую стабильность частоты, постоянную на всех каналах;

2)быструю перестройку с частоты на частоту, практически мгновенную;

3)возможность автоматизации управления.

В настоящее время существует много схем, принципов создания синтезаторов частот. Они выпускаются в виде микросхем и имеются в продаже.

Синтезаторы частот можно разделять на два класса:

1)Синтезаторы прямого синтеза;

2)Синтезаторы косвенного синтеза с использованием систем АПЧ и

ФАПЧ.

5.4.1 Синтезаторы частот прямого синтеза

Высокая стабильность частоты здесь достигается применением одного или нескольких высокостабильных генераторов (кварцевых, квантовых)

69

опорной частоты (ГОЧ) в сочетании с методами умножения, деления и других преобразований. Синтезаторы прямого синтеза отличаются очень малым временем перестройки. Например, в бортовой радиостанции «Ландыш» синтезатор содержит 20+9+4=33 кварца, что после операций умножения в смесителях дает 20*9*4=720 рабочих мгновенно перестраиваемых каналов.

Синтезаторы с одним опорным генератором строятся по схемам, рис. 5.12, с умножением или делением частоты. Она содержит генератор опорной частоты (ГОЧ), генератор гармоник (ГГ) и перестраиваемый фильтр или набор переключаемых фильтров.

Рисунок 5.12 – СЧ прямого синтеза

В качестве генератора гармоник может быть использован, например, обычный мультивибратор, рис. 5.13. Здесь частота следования импульсов ω0 равна частоте ГОЧ и определяет шаг сетки ∆ω . Ширина импульса мультивибратора определяет количество каналов синтезатора, рис. 5.13 в).

Рисунок 5.13 – УЧ прямого синтеза на МВ

70