Генератор с автоматической подстройкой Советский патент 1944 года по МПК H03L7/06 H03L7/24 

При решении многих радиотехнических задач требуется выделение одной из частот сложного спектра колебаний. Известные до сих пор генфаторы с увлечением, вырезающие фильтры и т. д., не удовлетворяют этому требованию, так как вьвделяют довольно широкий спектр частот, соседних с выделяемой частотой. Предлагаемый генератор с автоподстройкой на частоту колебаний внешнего источника позволяет выделять практически одну частоту без заметного влияния со стороиы близлежащих частот, в частности, боковых частот спектра колебаний при амплитудной или частотной модуляции.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1-5 прилагаемого чертежа.

На фиг. I показана электрическая схема генератора, на которой приняты обозначения: Л1-лампа генератора;Л2 - подстроечная

лампа; Лз - дубль-диод дискриминатора; LK - Ск - колебательный контур; Г - зажимы, к которым подводится синхронизирующее напряжение выделяемой частоты; R, Ri, Rj - сопротивления.

Как видно из схемы, параллельно колебательному контуру LK - Ск

генераторной лампы Л1 подключена подстроечная лампа Лз, являющаяся реактивным сопротивлением (С или L). Величина реактивности лампы Л2, а следовательно и частота генерации лампы Л: генератора, определяется действующей крутизной S, которая в свою очередь определяется напряжением смещения UD на сетке.

Величина же напряжения смещения Ufl регулируется дискриминатором, реагирующим на разность частоты U) генератора и средней частоты со. Таким образом, еслиш9 -11)д то на выходе дискриминатора появляетя управляющее напряжение, изменяющее Uo, которое в CBOFO очередь изменяет величину реактивности лампы Л2 так, что динамическое равновесие устанавливается при Ш СОц.

Работа схемы поясняется векторной диаграммой (фиг. 2). На сопротивление RI действует сумма двух напряжений: напряжение частоты ю генератора, равноеUj шМ,Г,

и напряжение U частотысо,, по которой подстраивается генератор. Аналогично на сопротивлении R2 будет напряжедие U2 - jwM, I (напряжение U2 взято со знаком минус, так как оно в противофазе по отношению.к Ui). Тогда, если коэфициенты взаимоиндукции равны (), векторная диаграмма будет иметь вид, показанный на фиг. 2. При этом, если ш ф ш, вектор U будет вращаться относительно векторов Ui и U2.

Напряжения, на Ri и Ra изобразятся векторами ОА и ОБ и выпрямленное напряжение. Uo будет равно разности выпрямленных напряжений, получающихся на сопротивлениях RI и Rz.

Если предположить, что ш оз, то вектор и будет вращаться относительно векторов Ui и Uo со скоростью АО; ojg - со. При этом Зависимость между Up и углом ср f (Дш) будет иметь вид кривой, показанной на фиг. 3.

Так как напряжение Uo подаётся на реактансную лампу, то частота генератора будет меняться. Функция ш f (Up ) обычно имеет вид кривой, показанной на фиг. 4. Если , то угол 9 будет, например, расти, что вызовет увеличение Uo и, следовательно , w Так будет продолжаться до тех пор, пока частоты ш и 1о„ не станут равными (синхронными) и синфазными или отличающимися по фазе на некоторый угол р.

Малейшее нарушение равенства частот со и WQ вызовет дополнительное изменение угла ,р и, следовательно, Up и CU. Новое динамическое равновесие наступит при новом значении угла ф.

Таким образом особенностью предлагаемого генератора является подстройка с точностью до некоторого угла сдвига фаз, тогда как в обычных системах подстройка идёт до некоторой разности частот.

Указанным образом схема будет работать в случае разумного выбора пределов регулировки, т. е. а должно лежать в пределах С (фиг. 4), а Up, и Lp, соответствующие углам р и f, не

должны быть больше Up

и Un что вполне выполнимо.

В случае амплитудной модуляции вектор и (фиг. 2) можно представить как сумму трёх постоянных по величине векторов: вектора Uo, соответствующего несущей частоте, и векторов UQI и Uo2, равных по величине и соответствующих двум боковым полосам (фиг. 5). При этом векторы Uoi и Uo2 будут вращаться относительно вектора Uo в разные стороны со скоростью, определяемой частотой модуляции -. В сумме эти три вектора дадут вектор Ub постоянный по направлению, но переменный но величине.

Из-за наличия постоянной времени RC (фиг. 1) пульсация напряжения Up на сетке реактансной лампы будет в значительной степени сглажена и мгновенное значение частоты ш, генерируемый генератором, будет очень мало от.чичаться от его средней частоты, т. е. можно говорить как бы о значительном уменьшении глубины модуляции.

В случае частотной модуляции вектор и будет колебаться вокруг своего среднего значения. При этом угол поворота вектора II будет определяться глубиной модуляции, а частота качания - частотой модуляции. Для уменьшения пульсации напряжения Up на лампе JIi здесь также может быть применена достаточно большая величина постоянной времени. В этом случае так же, как и в случае амплитудной модуляции, можно говорить о значительном уменьшении коэфициента ш

Дш

глубины модуляции, равного

I.)Q

Предмет изобретения

Генератор с автоматической подстройкой на частоту, равную частоте колебаний внешнего источника, с применением реактансной лампы и фазового дискриминатора, отличающийся тем, что на дискриминатор поданы колебания внешнего источника и колебания генератора.

Фиг. 5

- jUp

c r Л -гр

-«C-О 4 o

Uf-JlONfJ }ШM :J--U -f- I

Фиг.