Устройство стабилизации частотыКВАРцЕВОгО гЕНЕРАТОРА Советский патент 1981 года по МПК H03L7/00 

(54) УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ КВАРЦЕВОГО ГЕНЕРАТОРА

iiepBoro и второго счетчиков, выход управ„.яемого кварцевого генератора соединен с Б-орым входом второго элемента И, выходы всех аналого-цифровых преобразователей соединены также с соответствующими входами блока коррекции кода, а входы вычислительного блока и блока управления объединены и являются входом устройства стабилизации частоты кварцевого генератора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства. Устройство стабилизации частоты кварцевого генератора содержит датчик 1 температурных дестабилизирующих факторов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, вычислительный блок 3, блок 4 коррекции кода, программируемый постоянный запоминающий блок (ППЗБ) 5, генератор 6 опорной частоты, регистры 7 и 8, блок 9 сравнения кодов, элементы И 10 и 11, счетчики 12 и 13, триггер 14, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 15, управляемый кварцевый генератор 16, блок 17 управления, п дополнительных датчиков 18 дестабилизирующих факторов и п дополнительных аналогоцифровых преобразователей (АЦП) 19. Устройство работает следующим образом. В режиме адаптации на в.ход устройства подаются импульсы напряжения эталонной частоты, например, от стандарта частоты. Датчик 1 и дополнительные датчики 18 вырабатывают напряжения, соответствующие воздействиям, которым специально подвергается устройство во время проведения режима адаптации. Выходные напряжения с датчика 1 и дополнительных датчиков 18 поступают на входы АЦП 2 и дополнительных АЦП 19 соответственно, с выходов которых по импульсам запуска с блока 17поступают преобразованные в цифровой код данные на входы блока 4 и ППЗБ 5. Выч-ислительный блок 3 производит измерение отклонения частоты генератора 6 от эталонной частоты и выдает на второй вход ППЗБ 5 по импульсам запуска с блока 17 цифровой код, характеризующий это отклонение.

Сигнал синхронизации подается с блока 17 также на вход синхронизации в ППЗБ5, что обеспечивает запись информации о состоянии датчика 1, дополнительных датчиков 18 и величине отклонения частоты генератора б в ППЗБ 5. После набора заданного каталога соответствий режим адаптации заканчивается, организованные воздействия дестабилизируюц 1их факторов и подача эталонной частоты на вход устройства прекращаются.

В рабочем режиме ППЗБ 5 выдает поправки к частоте генератора 6, соответствующие действующим в данный момент дестабилизирующим воздействиям. Блок 4 на основании поправок частоты на каждый вид дестабилизирующего воздействия вычисляет некоторое число К- Это число К в двоичном коде выдается с выхода блока 4 на второй

регистр 8, где запоминается. С выходов второго регистра 8 это число подается на соответствующие входы блока 9, на другие входы которого поступает ступенчато-нарастающий цифровой код с первого счетчика 12,

суммирующего число импульсов с генератора 6, проходящих через первый элемент И 10. При равенстве чисел, поступающих на блок 9 с первого счетчика 12 и второго регистра 8, блок 9 срабатывает и на его выходе появляется импульс, поступающий на вход триггера 14, который переходит в единичное состояние.

С инверсного выхода триггера 14 уровень логического «О поступает на входы элементов И 10 и 11, тем самым запрещается прохождение импульсов через них.

Через небольщой промежуток времени блок 17 осуществляет установку первого счетчика 12 в нулевое состояние, потом аналогично производится установка в нулевое состояние триггера 14, с инверсного выхода ко° торого на входы элементов И 10 и 11 подается уровень логической единицы, разрещающий прохождение импульсов через них. Первый счетчик 12 производит снова подсчет импульсов с генератора 6, проходящих

5 через первый элемент И 10, до момента сравнения кодов второго регистра 8, и первого счетчика 12, далее снова срабатывает блок 9 триггер 14 устанавливается в единичное состояние и т.д.

Длительность импульса, вырабатываемого триггером 14, не зависит от частоты генератора 6, поэтому второй счетчик 13 должен за время длительности «1 импульса с инверсного выхода триггера 14 насчитать (т.е. вычесть из числа, соответствующего исходному состоянию) фиксированное количество и.мпульсов -NO - управляемого кварцевого генератора 16 при точном соответствии вырабатываемой частоты заданному значению. После установки «О вычитающий счетчик 13 находится в состоянии NQ.

0 При отклонении частоты от заданного значения код второго счетчика 13 по окончании «1 импульса с инверсного выхода триггера 14 отличен от «О - больще или меньше О. Код второго счетчика 13 через.первый регистр 7 подается на вход ЦАП 15, с выхода которого на вход кварцевого генератора 16 пода.ется напряжение, соответствующее коду первого регистра 7.

Последовательно соединенные второй элемент И 11, второй счетчик 13, первый гистр 7 и ЦАП 15 обеспечивают настройку кварцевого генератора 16 на заданную частоту. Выход кварцевого генератора 16 является выходом устройства.

Предложенное устройство позволяет стабилизировать частоту генератора при самых разных внещних воздействиях - температурных, механических радиационных, изменениях напряжения питания, а также обеспечивает возможность компенсации погрешности настройки я старения кварцевого резонатора.

Формула изобретения

Устройство стабилизации частоты кварцевого генератора, содержащее последовательно соединенные датчик температурных дестабилизирующих факторов, аналого-цифроцой преобразователь и программируемый постоянный запоминающий блок, а также последовательно соединенные блок управления, первый регистр, цифроаналоговый преобразователь и управляемый кварцевый генератор, причем второй выход блока управления подключен к входу синхронизации аналогоцифрового преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности частоты выходного сигнала в условиях воздействия различных дестабилизирующих факторов, Б него введены п дополнительных датчиков дестабилизирующих факторов и п дополнительных аналого-цифровых преобразователей, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего датчика дестабилизирующих факторов, а выход - к соответствующему входу программируемого постоянного запоминающего блока, последовательно соединенные генератор опорной частоты, первый элемент И, первый счетчик, блок сравнения кодов и триггер, другой вход которого соединен с третьим выхоДОМ блока управления, а инверсный выход триггера подключен непосредственно к другому входу первого элемента И и через последовательно соединенные второй элемент И и второй счетчик - с входами первого регистра, между другим выходом генератора опорной частоты и вторым входом программируемого постоянного запоминающего блока введен вычислительный блок, между выходом программируемого постоянного запоминающего блока и второй группой входов блока сравнения кодов введены последовательно соединенные блок коррекции кода и второй регистр, при этом четвертый выход блока управления соединен с входами синхронизации вычислительного блока, программируемого постоянного запоминающего блока, блока коррекции кода, первого и второго счетчиков, выход управляемого кварцевого генератора соединен с вторым входом второго элемента И, выходы всех аналого-цифровых преобразователей соединены также с соответствующими входами блока коррекции кода, а входы вычислительного блока и блока управления объединены и являются входом устройства стабилизации частоты кварцевого генератора.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3713033,

кл. Н 03 В 5/36 (331 -116R). опублик 1973

(прототип).