振荡发生器电路制造技术

本发明专利技术涉及一种振荡发生器电路，包括：增强型场控晶体管T1、电感L1和连接到晶体管T1的源极或漏极的电阻R1，其特征在于，电感L1直接连接在晶体管T1的栅极和漏极之间；或者涉及一种振荡发生器电路，包括：耗尽型场控晶体管T1、电感L1和其一端与晶体管T1的源极连接的电阻R1，其特征在于，电感L1直接连接在晶体管T1的栅极和电阻R1的另一端之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及振荡发生器电路，包括场控晶体管、电感和电阻。
技术介绍
基础的发生器方案很久以前已为人所熟知。最老的一些例如在网页http://km5z.us/files/RCA％20Home％20Study/Theory％20Lesson％2030,％20Oscillators.pdf上进行了描述。随着时间的推移，这些方案仅由于使用以新技术生产的部件而有所不同，但是实现相似的功能。在Andrei Grebennikov的“RF and Microwave Transistor Oscillator Design,John Wiley&Sons,2007(ISBN 978-0-470–02535-2)”一书中，很好地描述了这样的电路在当前可用技术和其他新的解决方案中的实现方式。Grebennikov的书中所描述的电路的实际实施需要许多部件(元件)并且通常需要选择用于这些元件的工作点。本专利技术公开了最简单的、早先未公开的能够产生振荡的电路。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种振荡发生器，其确保工作点的稳定，不需要特别地选择或调节工作点，并且同时该振荡发生器会包括最小数量的元件。从手册中已知最简单和最佳的稳定工作点的条件，并且这些条件利用自调谐参考电压(以RefV标记)电路，该电路使用FET晶体管的栅极阈值电压。图1至图3(现有技术)示出了具有n沟道MOSFET晶体管的这种电路的示例。对于p沟道MOSFET晶体管，方案是相同的，但是电
源的极性(VCC)是负的。用于n沟道晶体管的电源的正极性在VCC前以“+”符号标记。图1和图2针对栅极阈值电压的极性与漏极的工作极性相同的晶体管。这样的晶体管被称为增强型晶体管。图3图示了具有晶体管的电路，所述晶体管的栅极阈值电压的极性与漏极的工作极性相反。这样的晶体管被称为耗尽型晶体管。在图1和图2的电路中，晶体管的栅极与漏极连接，这导致强的负反馈，保证了良好的工作点，但是同时如果在漏极和栅极之间存在延迟，则该连接成为不稳定性的潜在来源。相似地，在图3中，存在强的负反馈并且如果在栅极和电源的极之间存在延迟，则可能会发生不稳定。在本专利技术中利用了在前述图1至图3的电路中出现的潜在不稳定性，以通过适当地添加电感来有目的地引入延迟而获得振荡。根据本专利技术，振荡发生器电路包括增强型场控晶体管T1、电感L1和连接到晶体管T1的源极或漏极的电阻R1，其特征在于，电感L1直接连接在晶体管T1的栅极和漏极之间。可替代地，根据本专利技术，振荡发生器电路包括耗尽型的场控晶体管T1、电感L1和其一端与晶体管T1的源极连接的电阻R1，其特征在于，电感L1直接连接在晶体管T1的栅极和电阻R1的另一端之间。从本领域技术人员、即电子工程师的角度来看，前述替代方案实际上是同一专利技术思想的两个可替代的实施例，其涉及用于提供相同技术效果——即在电路中自发产生振荡的相同或相应的技术特征。在本专利技术的最通常的方面，电感L1直接连接在场控晶体管T1的栅极和本专利技术的发生器电路的点P之间，其中点P被选择为使得在晶体管的栅极与点P连接并且将晶体管连接到电源之后，晶体管T1的栅极阈值电压出现在点P中。晶体管T1可以是n沟道增强型场控晶体管、p沟道增强型场控晶体管、n沟道耗尽型场控晶体管或p沟道耗尽型场控晶体管，而本专利技术的电路的结构细节取决于所使用的晶体管T1的类型。优选地，电路还包括与电阻R1并联连接的第一电容C1。优选地，电路还包括与电感L1并联连接的第二电容C2。优选地，电路精确地包括一个晶体管T1和/或精确地包括一个电感L1和/或精确地包括一个电阻R1和/或精确地包括一个第一电容C1和/或精确地包括一个第二电容C2。附图说明参照附图以更详细的方式给出了本专利技术的优选实施例，其中：图1、图2和图3(现有技术)——示出了稳定工作点电路的已知的实现方式，基于这些已知的实现方式通过添加电感做出了本专利技术，图4、图5和图6——图示了本专利技术的实质，即在图1至图3的电路中添加电感，图7——示出了在其中添加第一和第二电容的图4的方案；可以以相似的方式将第一和/或第二电容添加到图5至图6中示出的电路中，图8——示出了取决于所使用的晶体管T1的类型，本专利技术的电路的最终的可能方案，图9——示出了用于在LTSPICE软件中进行的模拟的本专利技术的一个示例性电路，和图10——示出了对图8中示出的电路所做的LTSPICE软件模拟的结果(电压随着时间的变化)，其中纵轴上有以伏特为单位的Out信号的值，并且横轴上有以微秒为单位的时间。具体实施方式如上所述，在本专利技术中利用了图1至图3的电路中出现的潜在不稳定性，以通过适当地添加电感来有目的地引入延迟而获得振荡。对于增强型晶体管，电感如图4和图5中所示地连接在栅极和漏极之间，或者对于耗尽型晶体管，如图6中所示地连接在栅极和电源的极之间。如在图7中示例性示出的，可以将另外的并联的第一电容C1添加到
电阻R1和/或将另外的并联的第二电容C2添加到电感L1，但是它们并非是产生振荡所必需的。第二电容C2使振荡更接近正弦曲线，但是使振荡更难以引起——这是因为当第二电容C2存在时，振荡的启动花费更多的时间。因此，本专利技术的电路的基本结构是在图4、图5和图6中的那些。根据所使用的晶体管的类型，在图8中示出了本专利技术的电路的最终可能的方案。为了产生振荡，精确地包括一个晶体管T1、精确地包括一个电感L1和精确地包括一个电阻R1的电路是足够的。所产生的信号能够从在图中以RefV标记的点或从晶体管T1的栅极被馈送/取得。图9示出了用于在LTSPICE软件中进行的模拟的本专利技术的一个示例性电路。图10中示出了模拟结果(电压随着时间的变化)，其中纵轴上有以伏特为单位的Out信号的值，并且横轴上有以微秒为单位的时间。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振荡发生器电路，包括：增强型场控晶体管T1、电感L1和连接到所述晶体管T1的源极或漏极的电阻R1，其特征在于，所述电感L1直接连接在所述晶体管T1的栅极和漏极之间。

【技术特征摘要】
2015.05.20 EP 15461535.51.一种振荡发生器电路，包括：增强型场控晶体管T1、电感L1和连接到所述晶体管T1的源极或漏极的电阻R1，其特征在于，所述电感L1直接连接在所述晶体管T1的栅极和漏极之间。2.一种振荡发生器电路，包括：耗尽型场控晶体管T1、电感L1和其一端与所述晶体管T1的源极连接的电阻R1，其特征在于，所述电感L1直接连接在所述晶体管T1的栅极和所述电阻R1的另一端之间。3.根据权利要求1或2所述的电路，其特征在于，该电路还包括与所述电阻R1并联连接的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：扎伊德尔·约瑟夫·亨里克，
申请(专利权)人：AIUT有限责任公司，
类型：发明
国别省市：波兰;PL