Генератор с термокомпенсацией Советский патент 1987 года по МПК H03L7/00 

1

Изобретет1е относится к радиотехнике и может использоваться в системах стабилизации частоты для компенсации темиерпг: р№1х уходов частоты генераторов.

Цель изобретения - повьшение чистоты спектра выходного сигнала.

На фиг„1 представлена структурна электрическая схема генератора с термоко тенсацией; на фиг„2 - принципиальная электрическая схема измерителя отношения частот генератора термокомпенсацией; на фиг.З - принцпиальная электрическая схема управляемого геиср.-порп импульсов генератора с термокомпеисациейо

Генератор с термокомпенсацией содержит фильтр нижних частот, выполненный в виде интегрирующего.усилителя 1, перестраиваемый генератор смеситель 3, опорный генератор 4, термочувствительный генератор 5, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 6, первый 7 и второй 8 изйери тели отношения частот (ИОЧ), управлемый генератор 9 импульсов (УГИ), сумматор 10 кодов, первый 10 и второй 1I преобразователи цифра - аналог (ГЩА) , сумматор 13,

ИОЧ (фиго2) включает в себя D14, регистр 15, элемент ИЛИ И 17, счетчик 18, регис

тригг ер

16, элемент

19 хранения,

УГИ (фиг.З) содержит дополнительный генератор 20 импульсов, дополни телышй счетчик 21 компараторов 22 кодово

Генератор с термокомпенсацией работает следующим образоМо

На выходе ИОЧ 7 имеется цифровой код, значение которого соответствует отношению частот опорного генератора 4 f и термочувствительного генератора 3 f,; о При этом каждой температуре соотпетствует свое отношение частот f./f. Код на выходе ИОЧ 7 разбит на две группы: 3 - разрядную старшую и h - разрядную млашую, что соответствует разбиению вс

о р i С температурного интервала на 2

учс-стков интер11оля1;,(и, а каждый учток интерполяции разбит на 2 зоны Величина эломечтггрнон зоны определяет предел 5, рсшоя 1Я по температуре г е,) рратора с термокомпенсациейо В ji)iJ CH;;oi;/ri-, от кода, имеющегося в младших разрядах первого ИОЧ 7, УГИ 9 формирует последовательность двух

0

5

0

,-,

уровневых импульсов, длительность которых пропорциональна коду в младших разрядах первого ИОЧ 7, При нулевом коде в младших разрядах первого ИОЧ 7 на выходе УГИ 9 формируется сигнал низкого нулевого уровня. Период последовательности импульсов УГИ 9 определяется числом используемых младших разрядов и периодом сигнала тактового генератора, входящего в состав УГИ 9, В сумматоре 10 кодов к коду адреса, определяемого состоянием старших разрядов ИОЧ 7,

5 периодически прибавляется единица

при наличии импульсной последовательности на выходе УГИ 9, В результате этого код адреса на выходе сумматора 10 кодов на протяжении периода им0 пульсной последовательности соответствует двум соседним словам в ПЗУ 6 j и (j + 1), а на выходе ПЦА 11 образуется двухуровневый сигнал с амплитудой V- и . Длительность

5 уровней выходного сигнала ПЦА 11 V и Vj, определяется скважностью последовательности импульсов с выхода УГИ 9 Q и их периодом, В результате этого постоянная составляющая двухур вневой последовательности равна V VjQ+ V (1 - Q)H изменении О. от единицы до нуля V изменяется от Vj до Vj4i по линейному закону. Далее производится алгебраическое суммирование напряжения с выхода ПЦА 11 с напряжением на выходе ПЦА 12, полученным после измерения отношения частоты опорного генерато- частоте сигнала на выходе

0

ра 4 f к смесителя 3f ния этого отношения нал - напряжение

в ИОЧ 8 и преобразова- в аналоговый сиг

На стадии настройки, при которой сигнал перестраиваемого генератора 2 синхронизируется стандартом частоты, параметры которого практически не зависят от температуры, подбирают коды, хранящиеся в ПЗУ 6 и определяющие напряжение на выходе ПДА 11, а следовательно, и сумматора 13, так чтобы напряжение на выходе сумматора 13 стремилось к нулю при любой температуре. Причем равенство нулю этого напряжения на стадии настройки будет только в некоторых дискретных точках, а в остальных наблюдается небольшое отклонение от нулевых значений, обусловленное кусочно-линейной интерполяцией и дискретизацией за счет конечной разрядности блоков ИОЧ 7 и 8,

В результате алгебраического суммирования в сумматоре 13 и фильтрации сигнала в интегрирующем усилителе 1 на входе управления перестраиваемого генератора 2 появляется сигнал ошибки, изменяющий частоту перестраиваемого генератора 2 и компенсирую- ю щий уходы его частоты за счет изменения температуры.

Уровень дискретных компонент в спектре выходного сигнала перестраиваемого генератора 2, обусловленных is дискретным изменением сигнала на выходе ПЦА 11, что необходимо для обеспечения кусочно-линейной интерполяции, определяется техническими характеристиками интегрирующего усилителя. В 20 предлагаемом устройстве частота пульсаций сигнала с выхода ПЦА 11 может выбираться независимо от других параметров генератора. Эта частота во многом определяется частотой сиг- 25 нала тактового генератора, входящего в состав УГИ 9, и для облегчения условий фильтрации в интегрирующем усилителе 1 может быть выбрана достаточно высокой, что приводит, в конечном ито-30 ге, к повьшению чистоты спектра выходного сигнала перестраиваемого генератора 2.

Формула изобретения 5

Генератор с термокомпенсацией, содержащий соединенные последовательно фильтр нижних частот, перестраиваемый генератор, выход которого является выходом генератора с термоком- до пенсацией, и смеситель, а также опорный генератор, выход которого соедине) с вторым входом смесителя , термочувствительный генератор и постоянное запоминающее устройство, отличающий ся тем, что, с целью повьппения чистоты спектра выходного сигнала, в него введены первый и второй измерители отнощения частот, первые входы которых соединены с выходом опорного генератора, а вторые входы первого и второго измерителей отношения частот подключены соответственно к выходам термочувствительного генератора и смесителя, управляемый генератор импульсов, управляющие входы которого соединены с младшими разрядами первого измерителя отношений частот, сумматор кодов, первый вход суммирования которого подключены к старшим разрядам первого измерителя отношений частот, а младший разряд второго входа суммирования сумматора кодов подключен к выходу управляемого генератора импульсов, а выходы сумматора кодов соединены с адресными входами постоянного запоминающего устройства,, первый и второй преобразователи цифра - аналог, входы которых соединены соответственно с выходами постоянного запоминающего устройства и второго измерителя отношений частот и сумматор, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго преобразователей цифра - аналог, при этом фильтр нижних частот выполнен в виде интегрирующего усилителя, вход которого подключен к выходу сумматора.

Риг.г

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение чистоты спектра выходного сигнала с, Г-р с термокомпенсацией содержит интегрирующий ,у-ль 1, перестраиваемый г-р 2, смеситель 3, опорный г-р 4, термочувствительный г-р 5, постоянное запоминающее устр-во 6, измерители отношения частот (ИОЧ) 7 и 8, управляемый г-р 9 импульсов, сумматор 10 кодов, цифроаналоговые преобразователи II и 12 и сумматор 13. Уровень дискретных компонент в спектре выходного сигнала г-ра 2, обусловленных дискретным изменением сигнала на выходе преобразователя 11 (что необходимо для обеспечения кусочно-линейной интерполяции), определяется техническими х-ками интегрирующего у-ля 1, В данном устр-ве частота пульсаций сигнала с выхода преобразователя 11 может выбираться независимо от других параметров и во многом определяется тактовой частотой г-ра 9. Для облег- чения условий фильтрации в интегриру- :ющем у-ле I частота пульсаций м.б. выбрана достаточно высокой, что приводит к повышению чистоты спектра выходного сигнала г-ра 2. Цель достигается введением ИОЧ 7 и 8, г-ра 9, сумматоров 10 и 13 и преобразователей II и 12. Даны ип. выполнения ИОЧ 7 и 8 и г-ра 9. 3 ил. (/

Редактор Н.Лазаренко

Составитель А.Кабанов Техред Л.Сердю кова

Заказ 3848/55

Тираж 901Подписное

ВНИИШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Фиг.З

Корректор ЕоРошко