Достижение высоких степеней стабилизации частоты в современных кварцевых эталонах частоты представляет большую трудность. Для этого приходится стабилизировать как условия работы кварцевой пластинки, определяющие относительную величину изменения собственной частоты пластинки, так и условия работы электрической схемы, определяющие величину изменения разности между генерируемой и собственной частотой пластинки, отнесенную к генерируемой частоте. Сумма обеих этих величин стабильности определяет точность частоты эталона; при этом предел степени точности обыкновенно обусловливается второй величиной.
Предлагаемое, согласно данному изобретению, устройство для стабилизации частоты позволяет значительно уменьшить вторую из указанных величин и тем самым избавиться от влияния электрической схемы на генерируемую частоту.
На чертеже фиг. 1 изображает схему предлагаемого устройства и фиг. 2 и 3 - диаграммы, поясняющие его действие.
В устройстве применен кварцевыйгетеродин, работающий по осцмлляторной схеме. К поверхности кварцевой пластинки подведены две пары электродов, из которых одна пара служит для самовозбуждения колебаний ее, а на sTopoii, благодаря пьезоэлектрическому действию колеблющейся пластинки, инд ктир ется электродвижущая сила. Последняя используется для возбуждения второй такой же кварцевой цластн1 к:-{ цутем непосредственного присоединения второй пары электродов перво) пластинки к электродам второй. При таком соединении кварцевых цластинок образуется одна система с двумя степенями свободы, которая при достаточной связи между пластинками может обеспечить все элементы явления затягивания. В отнощении изменения частоты колебаний в самовозбужденкой электрической системе с дву.чя степеня.и свободы явление затягивания, как известно, характери,зуется кривыми, изображенными на фиг. 2 и 3, причем кварцевые пластинки в данном случае заменяют электрические контуры. При изменении собственной частоты самовозбужденногс
контура генерируемая частота меняется, согласно фиг. 2, при изменении собственной частоты контура связанного,- согласно фиг. 3. Если схему по фнг. 1 поставить в такие условия, при которых она будет генерировать частоту связи, находясь внутри петли затягивания близко у срыва, то частота генерируемых колебаний будет зависеть главным образом от собственной частоты второй кварцевой пластинки и очень мало от собственной частоты первой. При этом все влияния ламповой части схемы, сказывающиеся на изменении электрических параметров первой пластинки и, следовательпо, па изменении ее собственной приведенной частоты, будут сильно уменьшены в отношении их действия на частоту генерируемых колебаний.
Очевидно, что описанную кварцевую систему можно возбуждать с помощью любой из известных схем. Кроме того можно применять различные виды связи между пластинками, в частности, и механическую связь. Для осуществления последней могут быть взяты две одинаковые параллельно расположенные кварцевые пластинки, находящиеся в среде газа, из которых одна возбуждена. Тогда между параллельными, обращенными друг к другу, гранями кварцевых пластинок в газе могут возникнуть стоячие акустические волны, возбуждающие вторую пластинку. При определенных условиях связь между пластинками может оказаться настолько большой, что мы вновь получим систему с двумя сте- : пенями свободы и с коэфициентом связи, большим критического. В этом случае вторую пластинку кварца можно заменить пластинкой из какого-либо другого кристалла, могущего дать больщую стабильность
собственной частоты пластинки, чем кварц.
Возбуждая такую систему с помощью одной из известных схем, можно получить значительное уменьшение обеих величин стабильности, из которых складывается величина стабильности частоты эталона.
Очевидно, что предлагаемый способ применим и к другим электромеханическим вибраторам, как например, магнитно-стриктивным стержням, камертонам и т. д., а также и к различным комбинациям из пар однородных или различных механических вибраторов. При этом нужно лишь, чтобы один из них мог быть самовозбужден с помощью электрической схемы.
Частоты связи системы с двумя степенями свободы, вообще говоря, зависят от величины связи между вибраторами, однако всегда можно осуществить связь так, чтобы эта зависимость была весьма малой для одной из частот. Тогда при генерировании этой частоты связи влияние изменения величины связи на стабильность эталона будет практически очень сильно уменьшено. К том.у же для электрической связи, например по фиг. 1, это не существенно, так как при жестком выполнении монтажа она может быть сделана в высокой степени постоянной.
П р е д м е т и з о б р е т е н и я.
Устройство для стабилизации частоты ламповых генераторов высокой частоты, основанное на применении электромеханических резонансных систем, отличающееся применением электромеханической системы с двумя степенями свободы, связь между двумя одина човыми по частоте частями .;озой систем)-выше критической.
к авторскому свидетельству Б. М. Чпкачева
До 57520
Ф иг.Р
