ПЬЕЗО-ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СТАБИЛИЗАТОР ЧАСТОТЫ Советский патент 1931 года по МПК H03B5/32 

Ограниченная механическая прочность пьезо-электрических пластин ставит предел мощности генераторов высокой частоты, непосредственно стабилизированных от кварца. Поэтому, для мощных генераторов прибегают к более сложным схемам и пользуются двумя способами: 1) усилением мощности непосредственно стабилизованных маломощных генераторов, 2) получением биений между колебаниями мощного генератора и маломощного стабилизованного генератора и автоматическим управлением частотой первого при помощи детектирования и усиления этих биений.

Первый способ при большой мощности генератора требует большого числа каскадов усиления и поэтому дорог. Второй - очень сложный и распространен еще меньше, чем первый.

Известно также устройство для контроля частоты каскадных генераторов, у которых по величине токов, выпрямленных с помощью кенотронов, двух пьезо-электрических пластин, одна из коих настроена на частоту выше заданной, а другая - на частоту ниже заданной, определяют величину расстройки генератора.

Сущностью настоящего изобретения является то, что постоянная составляющая анодного тока кенотронов или трех-электродных ламп используется здесь не для управления стрелкой прибора, как в упомянутом устройстве, а для регулирования коэфициента проницаемости железного сердечника и управления таким образом самоиндукцией колебательного контура.

На чертеже фиг. 1 изображает схему предлагаемого устройства; фиг. 2 - видоизменение устройства по фиг. 1; фиг. 3 и 4 - формы выполнения стабилизатора по фиг. 1 и 2.

Две пьезо-электрические пластины 1, 2 (фиг. 1 и 2), расстроенные относительно заданной частоты, на одинаковое число герцев, возбуждаются колебаниями стабилизуемого генератора (например, при помощи катушки 3). Токи, идущие через пластины, выпрямляются кенотронами 4 и 5. Реактивные катушки 7 и 8 преграждают доступ токам высокой частоты в катушку 25. Конденсаторы 9 и 10 служат для компенсации паразитной емкости, шунтирующей пластины, но они могут и отсутствовать, если эти емкости равны или невелики.

Выпрямленные токи протекают в катушку 25. При точной настройке генератора токи через пластины равны и выпрямленные токи тоже равны. Следовательно, магнитное поле катушки 25 будет иметь вполне определенную величину, постоянную во все время стабилизации. Если генератор выходит из состояния стабилизации, то меняется ток в обеих пьезо-электрических пластинах, что изменяет силу выпрямленного тока.

Эти изменения силы токов, даваемой кенотронами, изменяют силу результирующего тока, протекающего по обмоткам катушки 25. Величина и направление результирующего тока меняет условия намагничивания железного сердечника 26. Изменение величины коэфициента проницаемости сердечника оказывает влияние на коэфициент самоиндукции и контура, определяющего частоту генератора. Контур этот состоит из конденсатора 29, катушки самоиндукции 28 и еще одной катушки 27 с железным сердечником 26 (детали, связывающие этот контур с другими элементами генератора, на рисунках не показаны). Кроме обмотки 27 сердечник 26 снабжен обмоткой 30, служащей для намагничивания железа сердечника (выбора точки на кривой намагничения). Обмотка 30 питается током источника 34 постоянного тока. Регулируется этот ток реостатом 33, реактивные катушки 31 и 32 преграждают доступ тока высокой частоты к источнику 34 постоянного тока.

Таким образом, с помощью протекающих через катушку 25 выпрямленных токов достигается автоматическое регулирование самоиндукцией колебательного контура частоты генератора.

С целью увеличения чувствительности в схеме применены резонансные контуры 11, 12, которые имеют место во всех схемах описываемого устройства. Для еще большего увеличения чувствительности устройства предлагается применять трехэлектродные лампы (фиг. 2 и 4). В этом случае высокочастотные колебания пьезо-электрических пластин действуют на сетки триодов, которыми они усиливаются и выпрямляются.

При необходимости применять большие мощности предлагается усиливать напряжение с помощью усилителей 35 и 36, включенных так, как это показано на фиг. 3 и 4.

Предлагаемое устройство применимо и для стабилизации частоты машинных генераторов, частота которых определяется не настройкой колебательного контура, а числом оборотов. В этом случае током катушки 25, непосредственно или при помощи промежуточных реле, регулируется число оборотов двигателя, вращающего генератор.

1. Пьезо-электрический стабилизатор частоты, одна из пьезо-электрических пластин коего настроена на частоту выше заданной частоты, а другая - на частоту ниже заданной, отличающийся применением кенотронов 4 и 5 для выпрямления токов пластин 1, 2, проходящих через обмотку 25, наложенную на железный сердечник 26, и катушки 27, включенной в колебательный контур генератора, магнитное состояние какового сердечника можно регулировать.

2. Видоизменение стабилизатора по п. 1, отличающееся тем, что вместо кенотронов 4 и 5 применены многоэлектродные лампы 16 и 17, служащие детекторами и включенные таким образом, что на управляющие сетки их подаются напряжения, пропорциональные токам через пластины 1 и 2, а анодные токи их проходят через обмотку 25, наложенную на железный сердечник 26.

3. Форма выполнения стабилизатора по п.п. 1 и 2, отличающаяся тем, что между пьезо-электрическими пластинами 1 и 2 и электронными лампами 4 и 5 или 16 и 17 включены усилители 35 и 36.

4. Применение стабилизатора по п.п. 1, 2 и 3 для регулирования скорости двигателя, вращающего генератор высокой частоты, с использованием для этой цели тока в катушке 25 непосредственно или при помощи промежуточных реле.