Oscilatoare Miller

Oscilatoare Miller

Oscilatoarele Miller se aseamana cu oscilatoarele cu frecventa variabila cu intrare acordabila/iesire acordabila deoarece, la intrarea elementului activ are un cristal, iar la iesire un circuit L-C acordabil. In fig. 28 este prezentata schema de baza a unui oscilator Miller, realizata cu un tranzistor cu efect de camp cu jonctiune (JFET). Tranzistorul este polarizat automat prin rezistenta R2, plasata in circuitul de sursa. In curent alternativ, sursa trebuie sa se gaseasca la masa, fapt pentru care R2 este decuplata de C4.

In circuitul de drena se afla un circuit oscilant L-C paralel, L1/C1, care trebuie acordat pe frecventa de rezonanta a oscilatorului. Cele mai bune performante se obtin cand circuitul oscilant se acordeaza pe o frecventa putin deplasata fata de frecventa cristalului. Daca urmarim nivelul semnalului la iesire cand reglam frecventa de acord prin C1 sau L1, putem observa o diferenta intre un acord superior si unul inferior frecventei cuartului. Cea mai buna functionare se obtine in cazul unui acord inferior. Poate fi selectata oricare varianta, totusi trebuie acordata atentie acelei variante la care oscilatorul are un start mai sigur. Semnalul de iesire poate fi preluat din circuitul de drena fie prin capacitatea de separare C2, fie printr-o linie cuplata cu L1.

Fig. 28 Schema de baza a unui oscilator Miller

Schema de oscilator Miller cu cuart prezentata in fig. 28 are avantajul simplitatii, dar prezinta si unele dezavantaje. O prima problema consta in faptul ca reactia este asigurata de admitanta de transfer invers a elementului activ (in cazul nostru capacitatea drena-poarta a tranzistorului Q1), astfel incat aceasta variaza foarte mult de la un tranzistor la altul. Acest lucru conduce la performante diferite privind amorsarea oscilatiilor in functie de tipul tranzistorului, tipul de cristal si chiar, pentru acelasi tip de tranzistor si cristal, de fabricant. Probleme pot sa apara si din cauza imbatranirii tranzistorului sau a cristalului. Se constata, de asemenea, o variatie a nivelului semnalului de iesire, precum si o tarare a frecventei, cand la iesire impedanta de sarcina variaza, ceea ce nu este recomandat pentru un oscilator.

O schema imbunatatita de oscilator Miller este prezentata in fig. 29. Elementul activ este un tranzistor MOSFET cu dubla poarta, iar modul fundamental de functionare al oscilatorului foloseste rezonanta paralel a cristalului. Aceasta schema asigura o stabilitate de 15 pana la 20 ppm atunci cand se folosesc cristale cu taietura AT sau BT.

Fig. 29 Oscilator Miller acordabil

O problema ce se poate observa la aceasta schema, o reprezinta oscilatiile parazite la frecvente din gama VHF. Tranzistoare MOSFET utilizate de obicei in astfel de scheme au un castig considerabil in gama VHF, astfel incat poate oscila pe orice orice frecventa la care se indeplineste conditia Barkhausen. Sunt posibile doua modalitati de rezolvare a acestei probleme. O prima modalitate consta in inserarea unei picaturi de ferita pe terminalul grelei 1 al MOSFET-ului, care va actiona ca un soc de radiofrecventa in gamele VHF/UHF. Cea de a doua modalitate, prezentata in fig. 29, consta in inserarea unui rezistor serie Rs intre cristal si grila 1 a MOSFET-ului, a carui rezistenta variaza intre 10 si 47 de ohmi. Astfel de valori permit o amorsare sigura a oscilatiilor si asigura protectia necesara impotriva oscilatiilor parazite.

Un aspect interesant al schemei de oscilator Miller prezentata in fig. 29 il reprezinta faptul ca poate fi utilizata ca multiplicator de frecventa (a nu se confunda cu un oscilator overtone), daca ciruitul oscilant din drena se acordeaza pe un multiplu intreg al frecventei cristalului (o armonica).