[go: up one dir, main page]

RU2607414C2 - Automatic control over quality of quartz generators operation, duplication at failures, indication, suppression of higher harmonics of signal - Google Patents

Automatic control over quality of quartz generators operation, duplication at failures, indication, suppression of higher harmonics of signal Download PDF

Info

Publication number
RU2607414C2
RU2607414C2 RU2013154658A RU2013154658A RU2607414C2 RU 2607414 C2 RU2607414 C2 RU 2607414C2 RU 2013154658 A RU2013154658 A RU 2013154658A RU 2013154658 A RU2013154658 A RU 2013154658A RU 2607414 C2 RU2607414 C2 RU 2607414C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
quartz
signal
frequency
automatic control
duplication
Prior art date
Application number
RU2013154658A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013154658A (en
Inventor
Юрий Михайлович Бескаравайный
Original Assignee
Юрий Михайлович Бескаравайный
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Михайлович Бескаравайный filed Critical Юрий Михайлович Бескаравайный
Priority to RU2013154658A priority Critical patent/RU2607414C2/en
Publication of RU2013154658A publication Critical patent/RU2013154658A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2607414C2 publication Critical patent/RU2607414C2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
    • H03B5/32Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator

Landscapes

  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

FIELD: physics; technology of manufacturing.
SUBSTANCE: invention relates to automatic control over a quartz generator operation and can be used at frequency hopping for switching over quartz generators in various equipment. Automatic control over quality of quartz generators operation is provided by availability of the first and the second quartz generators with two quartz resonators in each, a diode, an automatic control circuit with relay contacts, a power supply source and a load.
EFFECT: absence of retuning into a false generation frequency, suppression of higher harmonics of the signal frequency at the output of the quartz generator, duplication of the quartz generator at termination its generation or at the generation frequency hopping.
1 cl, 4 dwg

Description

В настоящее время промышленность выпускает надежные комплектующие детали для построения различных устройств, длительное время работающих без сбоев. Большие вычислительные машины, персональные компьютеры, ноутбуки и прочие устройства имеют в своих схемах тысячи и тысячи резисторов, конденсаторов, транзисторов, микросхем и прочих комплектующих. Главное, чтобы соблюдались рекомендуемые режимы по току, напряжению, температуре и прочим условиям эксплуатации.Currently, the industry produces reliable components for the construction of various devices that work without failures for a long time. Large computers, personal computers, laptops, and other devices have thousands and thousands of resistors, capacitors, transistors, microcircuits, and other components in their circuits. The main thing is that the recommended modes for current, voltage, temperature and other operating conditions are observed.

Но кварцевый резонатор при выдающихся качествах, таких как стабилизация частоты генерации генератором, при его использовании имеет присущий ему недостаток - «перескок» на другую, ложную частоту. Об этом, например, сказано:But a quartz resonator with outstanding qualities, such as stabilization of the frequency of the oscillator by the generator, when used, has its inherent drawback - "jump" to another, false frequency. About this, for example, it is said:

Л. 1. Стр. 315, 321;L. 1. Page 315, 321;

Л. 2. Стр. 10;L. 2. Page 10;

Л. 3. Стр. 13.L. 3. pp. 13.

А также во всех книгах о кварцевых резонаторах.And also in all books about quartz resonators.

Суть данного изобретения - обеспечить работу радиотехнических устройств при возможной «перестройке» на ложную частоту генерации кварцевых генераторов. Следует отметить, что «перескок» частоты генерации происходит, когда аппаратура оказывается в чрезвычайных (экстремальных) условиях, т.е. когда вибрация очень большая, температура резко повышается, солнечная радиация резко повышается, резко повышается космическое излучение и прочие воздействия.The essence of this invention is to ensure the operation of electronic devices with a possible "tuning" to the false frequency of the generation of crystal oscillators. It should be noted that a “jump” in the generation frequency occurs when the equipment is in extreme (extreme) conditions, i.e. when the vibration is very large, the temperature rises sharply, solar radiation rises sharply, cosmic radiation and other influences sharply increase.

Вот тогда и появляется вероятность «перескока».And then there is the likelihood of a "jump".

Например, в ракетах, на спутниках Земли или других планет, в космических аппаратах различного назначения.For example, in rockets, on Earth satellites or other planets, in spacecraft for various purposes.

Аналогов решения данной проблемы нет!There are no analogs to this problem!

Кварцевые резонаторы применяются в аппаратуре военного использования, в ракетах, где кварцевые резонаторы использованы в радиоприемниках, радиопередатчиках, в синтезаторе частот - в бортовом компьютере для стабилизации частоты тактового генератора.Quartz resonators are used in military equipment, in missiles, where quartz resonators are used in radio receivers, radio transmitters, in a frequency synthesizer - in an on-board computer to stabilize the frequency of a clock generator.

Задача - чтобы работали исправно, и, если происходит сбой, кварцевый генератор прекращает работу, или если происходит «перескок» на ложную частоту, то автоматически происходит переключение на второй комплект кварцевого генератора.The task is to work properly, and if a failure occurs, the crystal oscillator stops working, or if a “jump” to a false frequency occurs, then it automatically switches to the second set of crystal oscillator.

Технический результат заключается в обеспечении бесперебойной работы радиоаппаратуры.The technical result is to ensure the smooth operation of the radio equipment.

И при этом комплект бортовой аппаратуры продолжает работать, о чем будет «доложено» по телеметрической связи на командный пункт, что послужит для совершенствования аппаратуры бортовой связи. Телеметрическая связь сообщает на Землю все данные о состоянии ракеты, о четком исполнении полетного задания и в том числе работы кварцевых генераторов. Телеметрическая связь работает на ракете во время полета и на Земле при подготовке старта «проверяет» все механизмы ракеты и схемы аппаратуры связи, бортовой компьютер. И только при полной готовности разрешает старт.And at the same time, the set of on-board equipment continues to work, which will be reported via telemetry to the command post, which will serve to improve the on-board communication equipment. Telemetry communication reports to the Earth all the data on the state of the rocket, on the precise execution of the flight mission, including the operation of crystal oscillators. Telemetry communication works on a rocket during a flight and on Earth, when preparing for a launch, “checks” all the rocket mechanisms and communication equipment circuits, and an on-board computer. And only when fully prepared does it allow a start.

Так как схемы подобны, представленная к рассмотрению схема радиоприемника с кварцевыми генераторами в качестве гетеродина, автоматики, компьютера и передатчика для телеметрической связи с командным пунктом. Примерная схема представлена в разделе «ГРАФИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ», где:Since the circuits are similar, the circuit of the radio receiver with quartz oscillators presented for consideration as a local oscillator, automation, computer and transmitter for telemetry communication with the command post. A sample diagram is presented in the section “GRAPHIC MATERIALS”, where:

Фигура 1. Подключение к автоматике кварцевого генератора с индикацией 9. Figure 1. Connection to the automation of a crystal oscillator with indication 9.

Фигура 2. Общая схема дублирования.Figure 2. General scheme of duplication.

Фигура 2(A). Полоса синусоиды резонатора на уровне 0,707. Фигура 2(Б). Определение полосы резонатора в любой точке, в которых:Figure 2 (A). The band of the sinusoid resonator at the level of 0.707. Figure 2 (B). Determination of the resonator band at any point at which:

1 и 2. Кварцевые генераторы с двумя кварцевыми резонаторами - Гетеродины.1 and 2. Quartz oscillators with two quartz resonators - Heterodyne.

3. Диод.3. The diode.

4. Автоматика.4. Automation.

5. Нагрузка.5. The load.

6. Питание кварцевых генераторов.6. Power supply of crystal oscillators.

7. Радиопередатчик (бортовой).7. Radio transmitter (onboard).

8. Синтезатор частот - бортовой компьютер.8. Frequency synthesizer - on-board computer.

9. Индикатор.9. Indicator.

Логика работы автоматики: при работе первого кварцевого генератора потенциал после выпрямительного диода поступает на схему автоматики, контакты реле в первом положении, выход первого генератора подключен к нагрузке R (через второй кварцевый резонатор).The logic of the automation: when the first quartz oscillator is operating, the potential after the rectifier diode is fed to the automation circuit, the relay contacts are in the first position, the output of the first oscillator is connected to the load R (through the second quartz resonator).

При выключении первого кварцевого генератора потенциал после диода исчезает, что ведет к переключению реле, питание поступает на второй кварцевый генератор, его выход подключается к нагрузке R (через второй кварцевый резонатор).When the first quartz oscillator is turned off, the potential after the diode disappears, which leads to a relay switching, power is supplied to the second quartz oscillator, its output is connected to the load R (via the second quartz resonator).

В передатчике в схеме задающего генератора имеются свои два кварцевых генератора и автоматика. Подобная же схема в схеме тактового генератора с двумя кварцевыми резонаторами в синтезаторе частот.The transmitter in the master oscillator circuit has its own two quartz oscillators and automatic equipment. A similar circuit in the clock circuit with two quartz resonators in the frequency synthesizer.

Каждый из вышеперечисленных кварцевых генераторов 1 и 2 имеет по два кварцевых резонатора (об этом говорится в разделе «ФОРМУЛА»).Each of the above quartz oscillators 1 and 2 has two quartz resonators (this is described in the “FORMULA” section).

Второй кварцевый резонатор подключается: одним выводом к выводу первого кварцевого резонатора, а вторым выводом к нагрузке R, вследствие чего образуется электрический кварцевый фильтр для сигнала между кварцевым генератором и потребляющими схемами.The second quartz resonator is connected: one output to the output of the first quartz resonator, and the second output to the load R, as a result of which an electric quartz filter is formed for the signal between the crystal oscillator and the consuming circuits.

Кварцевые резонаторы при термостатировании необходимо размещать в одном термостате или одинаковых условиях.During thermostating, quartz resonators must be placed in the same thermostat or under identical conditions.

Кварцевые резонаторы должны быть однотипны и одинакового среза, а также иметь одинаковый ТКЧ (температурный коэффициент частоты).Quartz resonators must be of the same type and of the same cut, and also have the same TCR (temperature frequency coefficient).

Полоса частот на выходе кварцевого резонатора 2 определяется на уровне 0,707, формула 1 на фигуре 2(A), Полоса частот на различных уровнях узкополосного кварцевого фильтра определяется по формуле 2 на фигуре 2(Б).The frequency band at the output of the quartz resonator 2 is determined at a level of 0.707, formula 1 in figure 2 (A), The frequency band at different levels of the narrow-band quartz filter is determined by the formula 2 in figure 2 (B).

В ноябре 2011 года в средствах массовой информации было опубликовано сообщение, что, например, с космического аппарата стала поступать информация, свидетельствующая о предполагаемом сбое.In November 2011, a message was published in the media that, for example, information began to come from the spacecraft indicating the alleged failure.

В данном случае неисправно работал кварцевый резонатор («перескок»), поскольку блок питания и передатчик работали исправно и ориентация аппарата была правильная. То это подтверждает, что неисправен мог быть именно кварцевый резонатор в тактовом генераторе бортового компьютера, так как аппаратура связи длительное время подвергалась различным воздействиям полета.In this case, the quartz resonator (“hopping”) was malfunctioning, since the power supply and transmitter were working properly and the orientation of the device was correct. This confirms that it was precisely the quartz resonator in the on-board computer clock that could be faulty, since the communication equipment was subjected to various flight effects for a long time.

Дублирование работы кварцевых генераторов обеспечивает бесперебойную работу радиоаппаратуры в удаленном режиме.Duplication of the operation of quartz oscillators ensures the uninterrupted operation of radio equipment in a remote mode.

ЛитератураLiterature

1. Валитов Р.А. Радиотехнические схемы на транзисторах и туннельных диодах. М.:1. Valitov R.A. Radio circuits on transistors and tunnel diodes. M .:

Связь. 1972. С. 315, 321.Communication 1972.P. 315, 321.

2. Альтшуллер Г.Б. Кварцевые автогенераторы. Справочное пособие. М.: 2. Altshuller G.B. Quartz oscillators. Reference manual. M .:

Радио и связь. 1984. С. 10.Radio and communication. 1984, p. 10.

3. Лабутин Б. Кварцевые резонаторы. Журнал «Радио» №3, 1975. С. 13.3. Labutin B. Quartz resonators. The journal "Radio" No. 3, 1975. S. 13.

Claims (1)

Автоматический контроль качества работы кварцевого генератора в радиоаппарате или синтезаторе частот, подавление высших гармоник частоты сигнала на выходе кварцевого генератора, индикация и дублирование кварцевого генератора при прекращении генерации или «перескоке» частоты генерации, при этом кварцевый генератор генерирует частоту Fo (далее сигнал), стабилизированную первым кварцевым резонатором в виде искаженной синусоиды, далее сигнал через второй кварцевый резонатор, имеющий частоту параллельного резонанса Fo, поступает на вход схемы, «потребляющей» сигнал, в виде синусоиды на нагрузку R, на вход индикации и на вход автоматики при дублировании, чем обеспечивается точный контроль работы кварцевого генератора, когда происходит сбой в работе кварцевого генератора или «перескоке», то на выходе второго кварцевого резонатора сигнал отсутствует, при «перескоке» частота сигнала не соответствует резонансной частоте второго кварцевого резонатора и сигнал через него не проходит - на выходе отсутствует.Automatic quality control of the operation of the crystal oscillator in the radio apparatus or frequency synthesizer, suppression of higher harmonics of the signal frequency at the output of the crystal oscillator, indication and duplication of the crystal oscillator when the oscillation is stopped or the oscillation frequency “jumps”, while the crystal oscillator generates a frequency Fo (hereinafter referred to as signal), stabilized the first quartz resonator in the form of a distorted sinusoid, then the signal through the second quartz resonator, having a frequency of parallel resonance Fo, is fed to q circuit, "consuming" the signal, in the form of a sinusoid on the load R, to the input of the indication and to the input of the automation during duplication, which ensures accurate control of the operation of the crystal oscillator, when the crystal oscillator fails or "jumps", then the output of the second crystal There is no signal in the resonator, during a “hop” the signal frequency does not correspond to the resonant frequency of the second quartz resonator and the signal does not pass through it - there is no output.
RU2013154658A 2013-12-10 2013-12-10 Automatic control over quality of quartz generators operation, duplication at failures, indication, suppression of higher harmonics of signal RU2607414C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013154658A RU2607414C2 (en) 2013-12-10 2013-12-10 Automatic control over quality of quartz generators operation, duplication at failures, indication, suppression of higher harmonics of signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013154658A RU2607414C2 (en) 2013-12-10 2013-12-10 Automatic control over quality of quartz generators operation, duplication at failures, indication, suppression of higher harmonics of signal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013154658A RU2013154658A (en) 2015-06-20
RU2607414C2 true RU2607414C2 (en) 2017-01-10

Family

ID=53433445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013154658A RU2607414C2 (en) 2013-12-10 2013-12-10 Automatic control over quality of quartz generators operation, duplication at failures, indication, suppression of higher harmonics of signal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2607414C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4115959A (en) * 1977-01-31 1978-09-26 Ramsey Corporation Method for increasing the life of silicon carbide grinding wheels
SU1713079A2 (en) * 1989-01-24 1992-02-15 Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского Frequency-modulated crystal oscillator
SU1568771A1 (en) * 1988-05-05 1995-01-09 И.А. Питиримов Three-channel standby generator
RU2189106C2 (en) * 1997-07-11 2002-09-10 Мацушита Электрик Индастриал Ко., Лтд. Function generator, crystal oscillator and its tuning process
RU2206956C2 (en) * 2001-02-05 2003-06-20 Бескаравайный Юрий Михайлович Quartz-crystal resonator as discriminator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4115959A (en) * 1977-01-31 1978-09-26 Ramsey Corporation Method for increasing the life of silicon carbide grinding wheels
SU1568771A1 (en) * 1988-05-05 1995-01-09 И.А. Питиримов Three-channel standby generator
SU1713079A2 (en) * 1989-01-24 1992-02-15 Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского Frequency-modulated crystal oscillator
RU2189106C2 (en) * 1997-07-11 2002-09-10 Мацушита Электрик Индастриал Ко., Лтд. Function generator, crystal oscillator and its tuning process
RU2206956C2 (en) * 2001-02-05 2003-06-20 Бескаравайный Юрий Михайлович Quartz-crystal resonator as discriminator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013154658A (en) 2015-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106209078B (en) Timing signal generating device, electronic equipment and moving body
US20170187384A1 (en) Timing signal generation device, electronic device, and moving object
US20170302285A1 (en) Clock generating device, electronic circuit, integrated circuit and electrical machinery
JP5688905B2 (en) Reference frequency generator
EP2246754B1 (en) Master clock generation unit for satellite navigation systems
RU2607414C2 (en) Automatic control over quality of quartz generators operation, duplication at failures, indication, suppression of higher harmonics of signal
US9484856B2 (en) Oscillator startup
US4118673A (en) Phase lock loop controlled offset local oscillator system
KR101028593B1 (en) Oven control crystal oscillator control device and its control method
US2130272A (en) Piezoelectric crystal oscillator
EP2689533B1 (en) Method and system for controlling and stabilising the frequency of a signal generated by a controllable oscillator
KR20200103107A (en) Radar sensor device and frequency supply method
Wang et al. Spacecraft atomic clock flight simulation and test station
RU2538944C1 (en) Multichannel quartz-crystal oscillator
RU2429561C1 (en) Temperature-controlled quartz generator with low readiness time
JP6286962B2 (en) Output signal generator
JP6569258B2 (en) Oscillator, electronic device and moving object
CN102868365B (en) Crystal oscillator circuit
US3293562A (en) Parallel redundant crystal oscillator
US11843381B2 (en) Ring-oscillator control circuit and method thereof
Zherebin ANALYSIS OF ALGORITHMS FOR CONTROLLING THE PROCESSES OF FORMATION OF THE REFERENCE FREQUENCY
Belloni et al. Space Passive Hydrogen Maser-Performances, Lifetime Data, and GIOVE-B-Related Telemetries
Dujković et al. High-quality OCXO for Digital TV
Nichols Digital frequency control of satellite frequency standards
Fruehauf et al. Development of a sub-miniature rubidium oscillator for SEEKTALK application

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20151216

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20161026

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181211