SU995337A1 - Генератор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в устройствах стабилизации частоты.

Известны генераторы, содержащие управл емый генератор, термодатчик, преобразователь кодов и цифро-аналоговый преобразователь. Термодатчик определ ет температуру окружающей среды и в виде цифрового кода подает измеренное значение на вход преобразовател  кодов. Б преобразователе кодов хранитс  форма температурно-частотной характеристики (ТЧХ) кварцевого резонатора управл емого генератора . На выходе преобразовател  кодов формируетс  код компенсирующей функции, который при помощи цифро-аналогового преобразовател  преобразуетс  в управл ющее напр жение, подаваемое на вход управл емого генератора 1)..

Однако данные генераторы имеют невысокую стабильность частоты колебаний, поскольку в них не учитываютс  темйературно-динамические  влени  в кварцевых резонаторах.

Также известен генератор, содержащий термодатчик и последовательно соединен (54) ГЕНЕРАТОР

ные опорный генератор, смеситель,, первый фильтр нижних частот, фазовый детектор, второй фильтр нижних частот, усилитель и управл емый генератор, выход которого соединен с входом делител  частоты, вторым

5 входом смесител  и входом делител  с переменным коэффициентом делени , выход которого подключен к другому входу фазового детектора, а также первый преобразователь кодов, выход которого подключен к

Q управл ющему входу делител  с переменным коэффициентом делени , и счетчик, вход которого соединен с выходом термодатчика .

Термокомпенсаци  осуществл етс  из15 менением коэффициента делени  делител  частоты с переменным коэффициентом делени . Коэффициенты делени  определ ютс  экспериментально дл  каждой темпёратрной точки в рабочем интервале температур при настройке генератора и хран тс  в преобразователе кодов 2.

Однако известный генератор не учитывает температурно-динамические  влени  в кварцевом резонаторе опорного генератора при резких перепадах температуры окружающей среды, что снижает стабильность частоты выходных колебаний.

Цель изобретени  - повышение стабильности частоты при нестационарных тепловых воздействи х.

Дл  достижени  указанной цели в генератор , содержащий термодатчик и последовательно соединенные опорный генератор, смеситель, первый фильтр нижних частот, фазовый детектор, второй фильтр нижних частот, усилитель и управл емый генератор, выход которого соединен со входом первого делител  частоты. Вторым входом смесител  и входом делител  с переменным коэффициентом делени , выход которого подключен к другому входу фазового детектора, а также первый преобразователь кодов, выход которого подключен к управл ющему входу делител  с переменным коэффициентом делени , и счетчик, вход которого соединен с выходом термодатчика, между выходом счетчика и входом первого преобразовател  кодов введены последовательно соединенные коммутатор, второй преобразователь кодов и сумматор, а также введен второй делитель частоты, вход которого подключен к выходу первого делител  частоты, к второму входу сумматора подсоединен второй выход коммутатора , при этом счетчик выполнен в виде реверсивного счетчика, первый и второй управл ющие входы которого соединены соответственно с npjfMbiM и инверсным выходами второго делител  частоты.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема предлагаемого генератора .

Генератор содержит опорный генератор 1, термодатчик 2, смеситель 3, первый фильтр 4 нижних частот, фазовый детектор 5, второй фильтр 6 нижних частот, усилитель 7, управл емый генератор 8, делитель с переменным коэффициентом делени  (ДПКД) 9, счетчик 10, первый преобразователь 11 кодов , первый делитель 12 частоты, коммутатор 13, второй преобразователь 14 кодов, сумматор 15, второй делитель 16 частоты.

Генератор работает следующим образом.

Частоты колебаний опорного генератора 1 и управл емого генератора 8 смешиваютс  в смесителе 3. Первый фильтр 4 выдел ет их разностную частоту, котора  подаетс  на первый вход фазового детектора 5. На второй вход фазового детектора 5 поступает поделенна  в N раз ДПКД 9 частота колебаний управл емого генератора 8. Сигнал с выхода фазового детектора 5 фильтруетс  вторым фильтром 6 и через усилитель 7 измен ет частоты управл емого генератора 8 до тех пор, пока сигнал разбаланса не будет равен нулю.

Коэффициент делени  N ДПКД 9 выбираетс  таким, чтобы выполн лось равенство

fon (t)

вых

где Ln ()

частота опорного генератора 1, завис ща  от температуры;

вых - выходна  частота управл емого генератора 8.

Выходна  частота термодатчика 2 поступает на вход счетчика 10. Временной интервал , в течение которого производитс 

подсчет импульсов, с выхода термодатчика 2 формируетс  из выходных колебаний управл емого генератора 8 при помощи первого делител  12 частоты и второго делител  16 частоты. Счетчик 10 выполнен в виде реверсивного счетчика. Если коэффи циент делени  делител  12 частоты равен М, тогда в течение времени M/fgb,;p, на входе сложени  счетчика 10 присутствует высокий потенциал и счетчик 10 работает в режиме суммировани  поступающих на его сигнальный вход импульсов с выхода термодатчика 2.

В течение следующего интервала времени входе вычитани  счетчика 10 присутствует высокий потенциал и счетчик

10работает в режиме вычитани  поступающих импульсов. Второй делитель частоты 16 служит дл  того, чтобы сформировать симметричный временной интервал дл  сложени  и вычитани . После окончани  суммировани  в счетчике 10 хранитс  код, соответствующий температуре окружающей среды. После окончани  вычитани  в счетчике 10 остаетс  код, соответствующий разнице кодов температур между измерением в режиме сложени  и режиме вычитани , т. е. величина, пропорциональна  скорости изменени  температуры. После окончани  операции суммировани  значение, записанное в счетчике 10 передаетс  на первый вход сумматора 15 и хранитс  в  чейках его пам ти. После окончани  операции вычитани  значение разности подаетс  через коммутатор 13 на второй преобразователь 14 кодов, формирующий поправку к компенсирующей функции, определ емую скоростью изменени  температуры. Эта поправка подаетс  на второй вход сумматора 15. С приходом кодовой комбинации на второй вход сумматора 15 сумма значений, поданных на его первый и второй входы передаетс  на вход первого преобразовател 

11кодов, который определ ет коэффициент делени  ДПКД 9.

Требуемые коэффициенты делени  при различных температурах и скорост х изменени  температуры определ ютс  экспериментально в процессе настройки генератора . Если температура между двум  отсчетами не изменилась, то второй преобразователь 14 кодов формирует нулевую поправку и коэффиент делени  ДПКД 9 не отличаетс  от коэффициента делени , определенного при настройке генератора в услови х медленного изменени  температуры.

Claims (2)

1. Таким образом, предлагаемое устройство имеет улучшенные динамические характеристики , поскольку в нем производитс  учет скорости изменени  температуры, что позвол ет уменьшить врем  установлени  выходной частоты генератора при резких изменени х температуры окружающей среды и стабильность при нестационарных тепловых воздействи х. Формула изобретени  Генератор, содержащий термодатчик и последовательно соединенные опорный генератор , смеситель, первый фильтр нижних частот, фазовый детектор, второй фильтр нижних частот, усилитель и управл емый генератор, выход которого .соединен с входом первого делител  частоты, вторым входом смесител  и входом делител  с переменным коэффициентом делени , выход которого подключен к другому входу фазового детектора, а также первый преобразователь кодов, выход которого подключен к управл ющему входу делител  с переменным коэффициентом делени , и счетчик, вход которого соединен с выходом термодатчика, отличающийс  етл, что, с целью повыщенн  стабильности частоты при нестационарных тепловых воздействи х, между выходом счетчика и входом первого преобразовател  кодов введены последовательно соединенные коммутатор, второй преобразователь кодов и сумматор, а также введен второй делитель частоты, вход которого подключен к выходу первого делител  частоты, к второму входу сумматора подсоединен второй выход коммутатора, при этом счетчик выполнен в виде реверсивного счетчика, первый и второй управл ющие входы которого соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами второго делител  частоты . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Прак и др. Система температурной компенсации ухода частоты на основе цифровых интегральных микросхем дл  задающих генераторов. «Электроника, 1972, № 17, с. 63-66.
2. 2.Warwic G. А digital technique for temperature Compensation of crystal oscillators . «Proc. Conf. Radio Receivers and Assoc Syst Southampton. London, 1978, 207-216 (прототип).