Устройство стабилизации частоты перестраиваемого сверхвысокочастотного генератора Советский патент 1987 года по МПК H03B19/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах стабилизации частоты.

Цель изобретения - повышение стабильности.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство стабилизации частоты перестраиваемого сверхвысокочастотного (СВЧ) генератора содержит опорный генератор

а счетчик 14 по-нрежнему обнулен. Импульс считывания, поступивший с формирователя 4 после окончания высокостабильного временного интервала, считывает коды в накапливающий сумматор 15 таким образом, что, например, код счетчика 13 всегда прибавляется к содержимому сумматора 15, а код счетчика 14 всегда вычитается из него. Тогда в данной ситуации число в накапливающем сумматоре 15 возрастет, что выпервый делитель 2 частоты, форми- 10 зывает рост напряжения на выходе ЦАП 17

15

25

рователь 3 задающих временной интервал . сигналов, формирователь 4 импульсов начальной установки и считывания умножитель 5 частоты, преобразователь 6 частоты, перестраиваемый сверхвысокочастотный (СВЧ) генератор 7, первый элемент И 8, второй элемент И 9, второй делитель 10 частоты, инвертор 11,триггер 12, счетчик 13 обратного счета, счетчик 14 прямого счета, накапливающий сумматор 15, депшфратор 16, цифроаналоговый преобра- 2Q зователь (ЦАП) 17.

Устройство стабилизации частоты перестраиваемого СВЧ-генератора работает сле- дуюн.1,им образом.

Опорный генератор 1 генерирует гармоническое колебание высокой частоты (несколько сотен мегагерц), а перестраиваемый СВЧ-генератор 7 - гармоническое колебание с частотой, измеряемой гигагерцами и заметно зависящей от различных эксплуатационных факторов. Умножитель 5 позволяет сформировать высокостабильный гетеродинный сигнал для преобразователя 6. Цри перестройке перестраиваемого СВЧ-генератора 7 выходная частота преобра зователя меняется от f до /2, причем верхний предел ее изменения f не должен превышать частотных возможностей второго делителя 10, которые в настоящее время составляют величину порядка 1 ГГц.

Первый делитель 2 обеспечивает формирование формирователем 3 высокостабильного временного интервала, которому в каждом цикле подстройки предшествует короткий импульс начальной установки, после которого следует импульс считывания. Оба импульса вырабатываются формирователем 4.

и увеличение частоты генерации перестраиваемого СВЧ-генератора 7.

Если требуемая частота оказалась меньше генерируемой в указанном цикле перестраиваемым СВЧ-генератором 7, то к какому-то моменту высокостабильного временного интервала счетчик 13 обнулится. Это его состояние дешифрируется дешифратором 16 и вызывает срабатывание триггера 12, который закрывает второй элемент И 9 и открывает первый элемент И 8. Импульсы с делителя 10 поступают на счетчик 14 и к концу временного интервала в нем накапливается определенное число, счетчик 13 остается обнуленным. После считывания кодов в накапливающий сумматор 15 число, содержащееся в нем, у.меньшится и уменьшится управляющее напряжение на перестраиваемом СВЧ-генераторе 7. Частота генерации снизится.

По прошествии ряда циклов частота перестраиваемого СВЧ-генератора 7 принимает заданное кодом частоты значение и поддерживается около него с большой точностью. Высокая точность стабилизации обеспечивается большой крутизной дискриминационной характеристики канала перестройки. В предлагаемом устройсгве канал перестройки выполнен так, что даже небольшое отличие генерируемой частоты от требуемой вызывает накопление кода этого отличия в накапливающем сумматоре 15 от цикла к циклу, что соответствует росту крутизны дискримина- 40 ционной характеристики канала перестройки во времени.

S

Формула изобретения Устройство стабилизации частоты пере30

35

Цикл работы начинается с того, что 45 страиваемого сверхвысокочастотного генера50

импульсом начальной установки счетчик 14 и триггер 12 обнуляются, а в счетчик 13 заносится код требуемой частоты. С началом высокостабильното временного интервала, поступающего в виде импульса с формирователя 3, второй элемент И 9 открывается и импульсы с выхода делителя 10 начинают поступать на счетчик 13. При поступлении каждого импульса содержимое счетчика 13 уменьшается на единицу. Если требуемая частота больше генерируемой в указанном цикле перестраиваемым СВЧ-генератором 7, то к концу временного интервала в счетчике 13 сохраняется отличное от нуля число.

тора, содержащее перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор, преобразователь частоты, опорный генератор, формирователь задающих временной интервал сигналов, формирователь импульсов начальной установки и считывания, счетчик прямого счета и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к управляющему входу перестраиваемого сверхвысокочастотного генератора, при этом выход перестраиваемого сверхвысокочастотного генератора подключен к сигнальному входу преобразователя частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности частоты, в

1319235

а счетчик 14 по-нрежнему обнулен. Импульс считывания, поступивший с формирователя 4 после окончания высокостабильного временного интервала, считывает коды в накапливающий сумматор 15 таким образом, что, например, код счетчика 13 всегда прибавляется к содержимому сумматора 15, а код счетчика 14 всегда вычитается из него. Тогда в данной ситуации число в накапливающем сумматоре 15 возрастет, что вы5

5

Q

и увеличение частоты генерации перестраиваемого СВЧ-генератора 7.

Если требуемая частота оказалась меньше генерируемой в указанном цикле перестраиваемым СВЧ-генератором 7, то к какому-то моменту высокостабильного временного интервала счетчик 13 обнулится. Это его состояние дешифрируется дешифратором 16 и вызывает срабатывание триггера 12, который закрывает второй элемент И 9 и открывает первый элемент И 8. Импульсы с делителя 10 поступают на счетчик 14 и к концу временного интервала в нем накапливается определенное число, счетчик 13 остается обнуленным. После считывания кодов в накапливающий сумматор 15 число, содержащееся в нем, у.меньшится и уменьшится управляющее напряжение на перестраиваемом СВЧ-генераторе 7. Частота генерации снизится.

По прошествии ряда циклов частота перестраиваемого СВЧ-генератора 7 принимает заданное кодом частоты значение и поддерживается около него с большой точностью. Высокая точность стабилизации обеспечивается большой крутизной дискриминационной характеристики канала перестройки. В предлагаемом устройсгве канал перестройки выполнен так, что даже небольшое отличие генерируемой частоты от требуемой вызывает накопление кода этого отличия в накапливающем сумматоре 15 от цикла к циклу, что соответствует росту крутизны дискримина- 0 ционной характеристики канала перестройки во времени.

S

Формула изобретения Устройство стабилизации частоты пере0

5

5 страиваемого сверхвысокочастотного генера

тора, содержащее перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор, преобразователь частоты, опорный генератор, формирователь задающих временной интервал сигналов, формирователь импульсов начальной установки и считывания, счетчик прямого счета и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к управляющему входу перестраиваемого сверхвысокочастотного генератора, при этом выход перестраиваемого сверхвысокочастотного генератора подключен к сигнальному входу преобразователя частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности частоты, в

1319235

34

него введены первый и второй делители час-вого и второго элементов И подключены к

тоты, умножитель частоты, первый и второйсчетным входам соответственно счетчика

элементы И, накапливающий сумматор,прямого счета и счетчика обратного счета,

последовательно соединенные счетчик обрат-выходы счетчика прямого счета поразрядно

кого счета, дешифратор, триггер и инвер- соединены с входами, вычитания накапливаю

тор, при этом выход опорного генераторащего сумматора, выходы счетчика обратного

подключен к входам первого делителя час-счета поразрядно соединены с входами сумтоты и умножителя частоты, выход пер-мирования накапливающего сумматора, вывого делителя частоты подклюен к входамходы накапливающего сумматора поразрядформирователя задающих временной интер-но подключены к входам цифроаналогового

вал сигналов и формирователя импульсов 0 преобразователя, третий вход первого эленачальной установки и считывания, выходмента И подключен к выходу триггера, выумножителя частоты подключен к гетеро-ход инвертора подключен к третьему входу

динному входу преобразователя частоты,второго элемента И, первый выход формировыход преобразователя частоты соединен свателя импульсов начальной установки и

входом второго делителя частоты, выход 5 считывания подключен к установочным вхокоторого подключен к первым входам пер-дам счетчика прямого счета, счетчика обратвого и второго элементов И, вторые вхо-ного счета и триггера, а второй выход

ды первого и второго элементов И иод-формирователя импульсов начальной устаключены к выходу формирователя задающихновки и считывания подключен к управвременной интервал сигналов, выходы пер-ляющему входу накапливающего сумматора.

Цзобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение стабильпости частоты. Устр-во содержит опорный генератор 1, делители 2 и 10 частоты, формирователь 3 задающих временной интервал сигналов, формирователь 4 импульсов начальной установки и считывания, умножитель 5 частоты, преобразователь 6 частоты, перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор (ПГ) 7, элементы И 8 и 9, инвертор 11, триггер 12. счетчик 13 обратного счета, счетчик 14 прямого счета, накапливающий сумматор (НС) 15, дешифратор 16, ЦАП 17, Импульсом начальной устагкижи счетчик 14 и триггер 12 обнулякггся, а в счетчик 13 заносится код требуемой частоты. С началом временного интервала, формируемого формирователем 3, открывается эле-, мент И 9 и импульсы с делителя 10 поступают на счетчик 13, уменьшая его содержание. Если требуемая частота болыпе icuc- рируемой ПГ 7, то в счетчике 13 к концу кро- менного интервала останется кол. Код со счетчика 13 прибавляется к содержимому НС 15, а код со счетчика 14 вычитается. Изменение числа в НС 15 вызывает изменение папряжепия на выходе ЦА11 17 и соответственно изменение частоты ПГ 7. Если требуемая частота меньше генерируемой ПГ 7, то в какой-то момент счетчик 13 обнуляется, дешифратор формирует соотв.сигна.п, по которому срабатывает тригге) 12. В результате закрывается элемент И 9 и открывается элемент И 8. 1 ил. ю СО со Гч СО ел