Термокомпенсированный кварцевый генератор Советский патент 1981 года по МПК H03B5/32 

(54) ТЕРМОКОМПЕНСИРОВАННЫЙ КВАРЦЕВЫЙ

1

Изобретение относится к радиотехнике и MOHter быть использовано в каче стве высокое табилъного источника электрических колебаний.

Известны термокомпенсированные кварцевые генераторы, в которых компенсация температурных изменений частоты осуществляется с, помощью термозависи- мых элементов с линейной и квадрютич- ной зависимостью реактквных параме-гров от температуры fl.

Однако такие генераторы имеют небольшую стабильность частоты, так как большой разброс параметров кварцевых резонаторов требует индивидуального подбора характеристик термозависимых элементов генератора. Практически обеспечить точный подбор этих .характеристик не удается, ,

Наиболее близким к изобретению является термокомпенсированный кварцевый генератор, содержащий блок возбуждения с подключенныл к нему элементом управления частотой и линейный датчик ГЕНЕРАТОР

температуры, подключенный к функиио--нальному преобразователю, осуществляющему моделирование температурно- 1астотной сарактеристики кварцевого резонатора, выход функционального преобразо.- вателя подключен к элементу управленп частотойГ23.

Недостатком известного генератора является необходимость проведения сложной и трудоемкой шздивцоуальной нас10тройки термокомпенсаций при смене Кварцевого резонатора, что обусловлено значительным разбором пар аметров ква1 цевых резонаторов при их , ч:ернйвом производстве.

15

Цепь изобретения - ускорение настройки терм(%омпенсашш гене: атора при Смене кварисевого резонатора.

Поставленная цель достигается тем,, что в генераторе, содержащем блок воэ20бужаения с подключенным к нексу элементом управления частотой и линейный датчик температуры, подключешолй к функциональному преобразователю, осуществляющему моделирование темпера турно-частотной характеристики кварцевого резонатора, выход функционального преобразователя, выполненного с возможностью моделирования температу|)но-частотной характеристики квараевого резонатора вкда- К (t -Ъд) +АОРТ °Дключен к одному из входе сумматора, выход которого подключен к элементу управления частотой, а между выходом линейного датчика температуры и вторым входом сумматора включен делитель напряжения, где К- величина, пропорциональная разности между углом ориентации конкреТйогсг резонатора , резонатора с оптимальным углом ориентации (tb -pipn, Ч - коэффициент пропорциональности, -Ьо температура, при которой производится разложение температурно- астотной характеристики в ряд Фурье; AOJ.J-- температурно-частотная характеристика кварцевого резонатора с

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит линейный датчик 1 температуры, соединенный с делит лем 2 напряжения и входом функционального преобразователя 3, выход которого соединен с первым входом сумматора 4, второй вход которого подключен к делителю 2 напряжения. Выход сумматора 4 соединен с элементом 5 управления частотой, котсрый подключен к блоку 6 возбуждения.

Работа устройства основана на том, что температурно- астотная характеристика кварцевого резонатора может быть представлена в виде суммы двух функци линейно и нелинейно зависящих от температуры. При серийном производстве кварцевых резонаторов изменения температурно-частогных характеристик характеризуются изменениями функции, линейдо зависящей от температуры. Соотверственнр, для обеспечения те 1перагурной компенсации изменений частоты кварцевого генератора, выходная :функция функционального преобразователя должна описьшаться суммой функций, нелинейНо и линейно зависящих от температуры. Регулируя крутизну линейной составляющей выходной функции функционального преобразователя, можно обеспечить компенсацию тек Пературных изменений частоты генератора без. изменений первоначальной настройки функционального преобразователя. Таким образом, регулировка цепи компенсации в условиях серийного производства сводится лишь к выбору коэффициента передачи делителя напряжения, обеспечивающего изменение крутизны линейной составляющей функции, описывающей сигнал, подаваемь1Й на элемент управления частотой.

Устройство работает следующим об-

разом.

Линейно изменяющееся от температуры .напряжение с выхода линейного датчика 1 температуры поступает на вход делителя 2 напряжения и вход

функйионального преобразователя 3. С Е ыхода делителя 2 напряжения и выхода функционального преобразователя 3, осуществляющего моделирование температурно-частотной характеристики

кварцевого резонатора, напряжения поступают на соответствующие входы сумматора 4, с выхода которого на элемент 5 управления частотой подае-рся напряжение термокомпенсации, Эле

мент 5 осуществляет управление работой блока 6 возбуждения.

Настройка функционального преобразователя производится один раз, обеспечивая компенсацию температурных изме-

нений частоты кварцевого генератора с наиболее вероятным значением функшш, описывающей температурно-частотную -характеристику кварцевого резонатора. При температурно-частотной характерисгике кварцевого резонатора , отличающейся от принятой за наиболее ве роятную , производят коррекцию параметров цепи термокомпенсации , регулируя коэффициент передачи делителя

напряжения, и добиваясь компенсации частоты генератора при данном кварцевом резонаторе.

Изобретение обеспечивает повьше- ние стабильности частоты термокомпенсированного кварцевого генепатора без перестройки функционального преобразователя, В условиях серийного производства это поэвбляет значительно снизить трудоемкость регулировочных , обеспечивая наобходимую стабильность частоты генератора в широком интервале рабочих температур.

Формула изобретени я

Термокомпенсированный кварцевый генератор, содержащий блок возбуждения с подключенным к нему элементом

управления частотой и линейный датчик температуры, подключенный к функциональному преобразователю, осуществляющему моделирование температурночастотной характеристики кварцевого резонатора, отличающийся тем, что, с целью ускорения настрбйки термокомпенсации генератора при смене кварцевого резонатора, выход Функционапъного преобразсжателя, выпопненного с возможностью моделирования температурно-частотной характеристики кварцевого резонатора вида К(-1 -tJ + АО подключен к одному из входов сумматора, выход которого подключен к элементу управления частотой, а между выходом линейного датчика температуры И втьрым входом сумматора включен

866693

делитель напряжения, где. К - величина пропорциональная разности между углом ориентации конкретного резонатора и оптР зонатора с оптимальным углом ориентации К Х(|Ь -р,- X - коэффициент пропорциональности} t - тем. пература , тщи которой производится разложение температурно-частотной характеристики в ряд ФурьеАо. темпе-ратурно-частотная характеристика квар цевого резонатора с ,

Источники информации, принятые во внимание прИ экспертизе

1.Патент США Мз 3527693, кл. Н ОЗ В 5/04, 1976.

2.Апьтшуллер ГГ Б. Управлениечастотой кварпевых :ренераторовГ М Свяэь% с. 281,рисГ 17.1.4Г