Синхронизируемый высокочастотный генератор Советский патент 1980 года по МПК H03K3/80 

(54) СИНХРОНИЗИРУЕМЫЙ/ ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Устройство относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве задающего генератора цифроаналогбвых преобразователей, в различных схемах таймирования и других при исследованиях в области ядерной физики, в измерительной технике и технике связи. . В настоящее время в качестве задающих генераторов находят применение устройства, обеспечивающие стабильную частоту генерируемых сигналов 1, содержащие генератор высокочастот-... ных колебаний, стабилизированный кварцем.

Недостаток указанных устройств - невозможность их синхронизации внещними тактовыми импульсами.

Наиболее близким по технической сущности ., к изобретению является устройство {2, содер-; .жащее кварцевый генератор и схему фазировки, выполненную на триггере с управляющими элемента ш И иа его входах.

К недостатку устройства относится большая нестабильность временной привязки выходных импульсов к тактирующему сигналу (макоммальйя величина нестабильности равна периоду Т повторения импульсов в пачке).

Цель изобретения - повыщение стабильности синхронизации.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее генератор стабильной частоты, триггер и элементы И, дополнительно введены N линий задержки, (N+1) дифференциальных усилителей, N триггеров и злемент ИЛИ таким образом, что к выходу генератора стабильной частоты подключено N последовательно соединенных линий задержки. При этом выходы гейератора и лишш задержки соединены с Первыми входами соответствующих (N+1) дифференциальных усилителей; вторые входы которых объединены с шиной тактирующего импульса, а вькоды - с входами триггеров. Первые выходы триггеров подключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые выходы триггеров - к вторым входам последующих элементов И, третьи входа которых подсоединены к первому входу соответствующего дифференциального усилителя, а выходы всех элементов И подключены к вхбй элемента ИЛИ. Ш фиг I приведена структурная схеки Шйхронизируемого высокочастотного генератора На фиг. 2 нзображе1й 1 диаграммы напряжений в различных точках структурной схемы, где Uj- напряженке на выходе генератора ста бильной частоты; Uj - нагфяженне на выходе 1-й линии .задерЖ1си; Uj - напряжение im выходе N-й лишш задержки; U4 - тактирующий имнульс; DS, Ug, UT - напряжения на выходах дафференциальнь1х усилителей соответственно Ьго, 2-го (N+l)-ro; Us, Ug, Ujo - напряжения 118 выходах триггеров соответственно 1-го, 2-го {N-i-l)-ro; 0ц - импульс сброса; DU - Hanpij жение «а выходе устройства. Устройство содержит генератор 1 стаб1и1ьной частоты, линии 2 зад8рж1си, N+1 дифференциальных усилителей 3, триггеры 4, элементы И 5, э мент ИЛИ 6, тактирующую шину 7, шину 8 сброса , выход 9 устройства. Работает устройство следующим образом. В исходном состоянии генератор 1 непрерьшно вырабатывает напряжение стабильной , частоты которое сдвигается по фазе с помощью линий 2 задержек, электрическая длина которых равна T/N+l, где Т - период генерируемой частоты, N - число линий задержки. На выходах дифференциальных усилителей 3 сигналы отсутствуют. Триггеры 4 установлен, в ичальное состояние илетульсом сброса. Элементы И 5 закрыты по одному входу сигналом с соответствующего триггера. На выходе элемента ИЛИ выходной сигнал отсутствует. В момент прихода тактирующего импульса на входы дифферендаальных усилителей 3 на их выходах BosuHKatoT импульсы, амплитуда которых зависит от фаз сигналов, на Других их входах. Эти импульсы поступают на запуск триггеров 4, вызывая о рокидывагше только TOrtf триггера, для которого амплитуда запускающей) Импульса превышает порог его срабатывания. Этот триггер бткрьгоает соответствующий элемент И 5, блокируя последующий элемент И Высокочастотный сигнал через открьтающийся злемшт И постутет на выход устройства через элемеот. И1Ш 6 до момента поступления имп5льса сброса, вЬзврац н)щего схему в исход ное состояние. Если срэДаюгся условия для одновремегшого срабатывания нескольких триггеров, то казгщый опрокинувншйся триггер бло кирует последующий элемент И 5, исключая. прохождение бштала через него, кроме элемент И сортветств5тащего первому по счету (с меньшим номером) из сработавпгах триггеров. Так jKlikinoWeHt опрокидывания первогоТю счёту Шггеш вложет затэдывать относительно .. -..--.. ...л;-. .i v.-.,.-.-.,iraji i. тового импульса не более чем на время, равное элезстрнческой дгаине одной лишш задержки, : М бтаойй тдлгеязкя вькод1Н)го напряжения К Тестирующему импульсу не хуже T/N+1, в то время как у прототипа эта точность ь (N-fl) раз ниже. Наиболее эффективно использовать предлагаемое устройство для работы на высоких 4acTOTaji генерации задающего генератйра ста льной частоты. Нестабильность привязки к тактирующему импульсу схемы сиихронизируемого высокочастотного генератора, в которой использовался задающий кварцевый генератор на 50 МГц, собра1шый на интегральных микросхемах 137 и 138 серий и содержащий пять лииий задержек, не превышает + 1,7 Не. , Чтобы обеспечить получеинз о стабильность синхронизации с помощью устройства, построенного по схеме прототипа, необходимо было бы применение кварцевого генератора с частотой порядка 300 МГц, что представляет значительные трудности вследствие недостаточной широкополосности существующих интегральных схем.. . Формула изобретения Синхронизируемый высокочастотный генератор, содержащий генератор стабильной частоты, щину тактирующих импульсов, триггер и элементы И, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности синхронизации, в него дополнительно введены N линий задержки, (N+1) дифференциальиых усилителей, N триггеров и элемент ИЛИ таким образом, что к выходу генератора стабильной частоты подключено N последователь,но соединенных линий задержки, причем выходы генератора и линии задержки соединены с первыми входами соответствующих (N+1) дифференциальных усилителей, вторые входы которых объединены с ншной тактирующих импульсов, а выходы соединены с входами триггеров, при этом первые выходы триггеров подключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые выходы триггеров подключены к вторым входам последующих элементов И, третьи входы которых подсоединены к первому входу соответствующего дифференциального усилителя, а выходы всех элементов И подключены к входу элемента ИЛИ. Источшпси информации, ринятию во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 499653, я.1Н ОЗК 3/64, 09.04.76. 2.Приборы и техника экспериментЗ. 1976, 2, с. 54, рис, 2..

У

-.

2

3

К.

- e

л

,

jn

w§ 5

-t

t