CS242613B1 - Zapojení pro absolutní souběh laděného obvodu s nezávisle nastavitelného zdroje kmitočtu - Google Patents

Abstract

Zapojení zajištuje jednoduchým způsobem souběh mezi laděným obvodem, složeným z reaktance /5/ s velikostí X2 a proměnné reaktance /8/ o velikosti X, a nezávisle nastavitelným zdrojem kmitočtu /2/. K tomuto prvnímu laděnému obvodu je připojen spřaženě druhý laděný obvod s reaktancí nX2 /11/ a proměnnou réaktancí mX, /10/. Výstup druhého laděného obvodu jexpřipojen na obvod /4/ pro vyhodnocování rezonančního kmitočtu, jehož výstup je přes spřažený přepínač /13/ spojen jednak přes korekční obvod /12/ a jednak přímo se vstupy frekvenčně fázového srovnávacího obvodu /3/ a odtud přes akční člen /17/ a proměnnými reaktancemi /8,10/. Výstup nezávisle nastavitelného zdroje napětí /2/ je připojen jednak na směšováě /6/, na nějž je téz připojen první laděný obvod a jednak na jeden vstup rozdílového obvodu /5/, na jehož druhý vstup je připojen obvod /7/ mezifrekvenčního kmitočtu, připojeného na výstup směšovače /6/. Výstup rozdílového obvodu /5/ je připojen na spřažený přepínač /Y5t. Zapojení podstatně zlepsuje^při snížení výrobních nákladů parametry při^ímačů^ zpřeladitelných vysílačů a některých měřících přístrojů.

Description

Vynález se týká zapojení, kterým je dosaženo souběhu frekvencí laděného obvodu a nezávisle nastavitelného zdroje kmitočtu tak, Se laděný obvod pracuje přesně na rozdílu mezifrekvenční frekvence a frekvence nezávisle nastavitelného zdroje kmitočtu.

Dosud známá zapojení se spřažně ovládanými ladícími prvky se stejnými relativními změnami reaktance v závislosti na přelaďování v laděném vstupním i oscilétorovém obvodu mají souběh ve více bodech zajištěn použitím různých hodnot ostatních prvků a přídavnými reaktancemi v rezonančním obvodu. Nevýhodou je růst množství přídavných reaktancí při zvyšování počtu bodů souběhu, požadavek na jejich dlouhodobou stabilitu a přesnost, zvláště má-li jít o souběh laděného a oscilátorového obvodu pracujícího na velmi rozdílných kmitočtech, zdlouhavý postup slaďování, nutnost zvyšovat počet bodů souběhu při zvětšování přeladitelnosti a jakosti rezonančních obvodů·

Výše uvedené nedostatky odstraňuje z velké části zapojení pro absolutní, souběh laděného obvodu a nezávisle nastavitelného zdroje kmitočtu, kde laděný obvod je složen z reaktance o velikosti Xg a proměnné reaktance X^. Podstatou tohoto vynálezu je, že spřaženě k tomuto prvnímu.laděnému obvodu je připojen druhý laděný obvod. Tento druhý laděný obvod je tvořen reaktancí o velikosti nXg, která má shodný teplotní součinitel jako má reaktance prvního laděného obvodu a déle proměnnou reaktancí o velikosti mXi, které má stejnou relativní změnu této velikosti v závislosti na přelaďování ve srovnání s ní spřaženě ovladatelnou proměnnou reaktancí prvního laděného obvodu a stejný teplotní součinitel jako proměnná reaktance prvního laděného obvodu. Výstup tohoto druhého laděného obvodu je připojen na vstup obvodu pro vyhodnocování rezonančního kmitočtu. Výstup nezávisle nastavitelného

242 B13

- 2 zdroje kmitočtu je připojen jednak na jeden vstup směšovače, na jehož druhý vstup je připojen první laděný obvod a jednak na jeden vstup rozdílového obvodu. Na druhý vstup tohoto rozdílového obvodu je připojen obvod mezifrekvenčního kmitočtu, připojeného na výstup směšovače. Výstup rozdílového obvodu a výstup obvodu pro vyhodnocování rezonančního kmitočtu jsou připojeny přes spřažený přepínač jednak na vstup korekčního obvodu a jednak na jeden ze vstupů frekvenčně fázového srovnávacího obvodu, na jehož druhý vstup je připojen výstup korekčního obvodu. Výstup frekvenč ně fázového srovnávacího obvodu je připojen pkční člen, jehož výstup je spojen s proměnnými reaktancemi prvního a druhého laděného obvodu.

Nezávisle nastavitelný zdroj kmitočtu lze připojit na jeden vstup rozdílového kmitočtu přes první oddělovací obvod a výstup obvodu mezifrekvenčního kmitočtu je připojen na druhý vstup rozdílového obvodu přes druhý oddělovací obvod a přes jednu polohu dvoupolohového přepínače. Tento dvoupolohový přepínač je spojeii s výstupem ovládacího prahového detektoru. Druhá poloha dvoupolohového přepínače je spojena s výstupem generátoru konstantního mezifrekvenčního kmitočtu.

pro případ nulového mezifrekvenčního kmitočtu je výstup nezávisle nastavitelného zdroje kmitočtu připojen přímo na spřežený přepínač. Výstupem zapojení je pak přímo výstup prvního laděného obvodu.

Hlavní výhoda zapojení k dosažení absolutního souběhu mezi laděným obvodem a nezávisle nastavitelným zdrojem kmitočtu podle vynálezu je absolutní souběh v celém pásmu přelaďování, přičemž je možné používat libovolně vysoké mezifrekvenční kmitočty a laděné obvody s vysokou jakostí, což zaručuje vysoké potlačení zrcadlových a jiných rušivých kmitočtů a podstatně snížení intermodulace a křížové modulace. Je maximálně využita přeladítelnost proměnné reaktance, nebož odpadají do laděného obvodu paralelně zapojené nezávisle nastavitelné reaktance z důvodu aproximace se souběhem pouze v několika bodech, široký rozsah pracovních teplot je dán automatickou kompenzací vlivu teplotních součinitelů reak- 5 242 613 tanci laděných obvodů, protože pracují vždy na stejném kmitočtu nebo jeho násobku či podílu a jsou ze shodného materiálu, pak jejich odchylka vlivem teploty je stejná a je automaticky kompenzovaná zpětnovazební smyčkou, čímž frekvenční stabilita je daná pouze stabilitou nezávisle nastavitelného zdroje kmitočtu. Při uvádění do funkce dochází k podstatnému zjednodušení nastavovacích prací, neboť odpadají iterační kroky nutné jinak ke sladění v několika bodech při aproximativním souběhu.

Na přiloženém výkrese je na obr. 1 schematicky znázorněn pří klad zapojení podle vynálezu a na obr. 2 je modifikace zapojení pro použití v případech, kdy je mezifrekvenční kmitočet nulový.

n

Na druhý laděný obvod, složený z proměnné reaktance 10 s velikostí m.Xi a reaktance 11 o velikosti n.X2 je napojen obvod 4 pro vyhodnocování rezonančního kmitočtu, jehož výstup směřuje na spřažený přepínač 15. Na tento spřažený přepínač 15 je dále připojen výstup rozdílového obvodu 2, výstupy spřaženého přepínače 15 jdou do korekčního obvodu 12 a na jeden ze vstupů frekvenčně-fázového srovnávacího obvodu 2· Výstup nezávisle nastavitelného zdroje kmitočtu 2 je spojen přes první oddělovací obvod 18 s potlačenou vnitřní zpětnou vazbou na jeden ze vstupů rozdílového obvodu 2 a dále na vstup směšovače 6. Na druhý vstup směšovače 6 přichází vstupní signál přes první laděný obvod složený z reaktan ce 2 ⁰ velikosti Xg a proměnné reaktance 8 o velikosti Xj nebo kaskádu těchto laděných obvodů. Výstup směšovače 6 je spojen s obvodem 7 mezifrekvenčního kmitočtu, jehož výstup je veden přes druhý oddělovací obvod 19 s potlačenou vnitřní zpětnou vazbou na druhý vstup rozdílového obvodu 2 přes dvoupolohový přepínač 14 ovládaný prahovým detektorem 16. Dvoupolohový přepínač 14 v druhé poloze je apojen a generátorem 15 konstantního mezifrekvenčního kmitočtu. Výstup frekvenčně-fázového srovnávacího obvodu 2 Je připojen na akční člen 17. jehož výstup j^ spojen s proměnnými reaktancemi 8, 10 prvního a druhého laděného obvodu.

Zapojení pracuje tak, že od frekvence signálu nezávisle nastavitelného zdroje kmitočtu 2 se v rozdílovém obvodu 2 odečítá mezifrekvenční kmitočet, který přichází bud z obvodu 2 mezifrek- 4 242 613 venčního kmitočtu nebo z generátoru 15 konstantního mezifrekvenčního kmitočtu, přičemž volbu řídí dvoupolohový přepínač 14 ovládaný prahovým detektorem 16. Prahový detektor 16 rozhoduje, je-li na výstupu z obvodu 7 mszifrekvenčního kmitočtu mezifrekvenční kmitočet} v případě, že není, tak do rozdílového obvodu 2 přichází signál z generátoru 15 konstantního mezifrekvenčního kmitočtu. Rozdíl těchto kmitočtů je porovnáván ve frekvenčně-fázovém srovnávacím obvodu 2 s údajem obvodu 4 pro vyhodnocení rezonančního kmitočtu druhého laděného obvodu, složeného z proměnné reaktance 10 a reaktance 11. Na výstupu frekvenčně-fázového srovnávacího obvodu 2 zapojený akční člen 17 s filtračními a zesilovacími vlast nostmi zároveň reguluje proměnné reaktance 8, 10. Takto vzniklá zpětnovazebně smyčka automaticky dolaďuje druhý laděný obvod složený z proměnné reaktance 10 a reaktance 11 přesně na rozdíl frekvence nezávisle nastavitelného zdroje kmitočtu 2 a mezifrekvenční. Protože však první laděný obvod složený z reaktance £ a proměnné reaktance 8, se stejnou relativní změnou její velikosti v závislosti na přelaďování ve srovnání s ní spřaženě ovládanou proměnnou reaktancí 10, je podmíněně v absolutním souběhu s druhým laděným obvodem složeným z proměnné reaktance 10 a reaktance 11, pak z hlediska zpětnovazební smyčky pasivní přelaďování tohoto laděného obvodu má rovněž absolutní souběh. Podmínka absolutního souběhu těchto laděných obvodů je daná jen fyzikální přesností technologických rozměrů, prakticky čímž bude užší šířka pásma, tím vyšší přesnost bude třeba. To je zásadní rozdíl od aproximativního souběhu, kdy k absolutnímu souběhu dochází teoreticky jen v několika bodech. Tím, že laděné obvody jsou ze stejného materiálu, tedy se stejným teplotním součinitelem, dochází ke kompenzaci tohoto součinitele zpětnovazební smyčkou, vlastnost se za předpokladu stejného teplotního součinitele přenáší i ha laděné obvody z hlediska tété smyčky pasivní. Korekční obvod 12 umožňuje činnost smyčky i v případě, že proměnná reaktance 10 je m násobkem velikosti proměnné reaktance 8, totéž platí ion násobku reaktance 11 vzhledem k reaktanci 2· P⁰^ ⁸⁰ proměnná reaktance 10 může nacházet v blízkosti proměnné reaktance 8, aniž by docházelo k rušení vstupního signálu, nebol laděný obvod složený z reaktance 11 a proměnné reaktance 10 pracuje na odlišné frekvenci. Z hlediska zamezení rušení jsou použity oddělovací obvody

- 5 242 613 s potlačeným vnitřním zpětným přenosem, které zabraňují průniku nežádoucích kmitočtů do směšovače 6. Obvod £ pro vyhodnocení rezonančního kmitočtu pracuje na kmitočtu, který nespadá do rušivých, rovněž neruší výstup akčního členu 17 a vstupy prochází přes oddělovací obvody 18, 19 a potlačenou vnitřní zpětnou vazbou, pak v kombinaci s odstíněním nepředstavuje zapojení k dosažení absolutního souběhu mezi laděným obvodem a nezávisle nastavitelným zdrojem kmitočtu podle vynálezu nebezpečí rušivých vazeb.

Na obr. 2 je uveden příklad, jak lze zapojení zjednodušit v případech, kdy je mezifrakvenční kmitočet nulový. Toto použití připadá v úvahu např. u synchrodynů.

První laděný obvod je spřaženě spojen s druhým laděným obvodem, který je přes obvod £ pro vyhodnocování rezonančního kmitočtu připojen na spřažený přepínač 15, na který je zároveň připojen nezávisle nastavitelný zdroj kmitočtu 2. Jeho funkci by v tomto případě zastával napěíově řízený oscilátor synchrodynů, který pracuje na stejném kmitočtu jako mé přijímaný signál a v případě bez vstupního signálu kmitá na předvoleném kmitočtu.

Výstup spřaženého přepínače je veden jednak přímo a jednak přes korekční obvod 12 na vstupy frekvenčně fázového srovnávacího obvodu 2, jehož výstup je přes akční člen 17 spojen s proměnnými reaktancemi 8 a 2 prvního a druhého laděného obvodu.

Funkce zapojení vyplývá z funkce zapojení na obr. 1. V tomto případě je výstupem vlastně výstup prvního laděného obvodu.

Zapojení k dosažení absolutního souběhu mezi laděným obvodem a nezávisle nastavitelným zdrojem kmitočtu podle vynálezu umožňuje podstatně zlepšit při snížení výrobních nákladů parametry přijímačů, přeladitelných vysílačů a některých měřících přístrojů a to v oboru dlouhých vln až po mikrovlnné pásmo.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   242 613

   1. Zapojení pro absolutní souběh laděného obvodu a nezávisle nastavitelného zdroje kmitočtu, kde laděný obvod je složen z reaktance o velikosti ^a proměnné reaktance o velikosti Χχ vyznačující se tím, že spřaženě k tomuto prvnímu laděnému obvodu s reaktancí /9/ a proměnnou reaktancí /8/ je připojen druhý laděný obvod tvořený reaktancí /11/ o velikosti nXg se shodným teplotním součinitelem jako má reaktance /9/ prvního laděného obvodu a proměnnou reaktancí /10/ o velikosti mXj se stejnou relativní změnou této velikosti v závislosti na přelaďování ve srovnání s ní spřaženě ovladatelnou proměnnou reaktancí /8/ a se stejným teplotním součinitelem, kde výstup tohoto druhého laděného obvodu je připojen na obvod /4/ pro vyhodnocování rezonančního kmitočtu a výstup nezávisle nastavitelného zdroje kmitočtu /2/ je připojen jednak na jeden vstup směšovače /6/, na jehož druhý vstup je připojen první laděný obvod a jednak na jeden vstup rozdílového obvodu /5/, na jehož druhý vstup je připojen obvod /7/ mezifrekvenčního kmitočtu, připojeného na výstup směšovače /6/, přičemž výstup rozdílového obvodu /5/ a výstup obvodu /4/ pro vyhodnocování rezonančního kmitočtu jsou připojeny přes spřažený přepínač /13/ jednak na vstup korekčního obvodu /12/ a jednak na jeden ze vstupů frekvenčně fázového srovnávacího obvodu /3/, na jehož druhý vstup je připojen výstup korekčního obvodu /12/ a výstup frekvenčně fázového srovnávacího obvodu /3/ je připojen akční člen /17/, jehož výstup je spojen s proměnnými reaktancemi /8 a 10/.
2. 2. Zapojení podle bodu 1 vyznačené tím, že nezávisle nastavitelný zdroj kmitočtu /2/ je připojen na jeden vstup rozdílového obvodu /5/ přes první oddělovací obvod /18/ a výstup obvodu /7/ mezifrekvenčního kmitočtu je připojen na druhý vstup rozdílového obvodu /5/ přes druhý oddělovací obvod /19/ a přes jednu polohu dvoupolohového přepínače /14/, spojeného s výstupem ovládacího prahového detektoru /16/, přičemž druhá poloha dvoupolohového přepínače /14/ je spojena s výstupem generátoru /15/ konstantního mezifrekvenčního kmitočtu.

   242 613

   - 7 3· Zapojení podle bodu 1 vyznačené tím, že pro nulový mezifrekvenční kmitočet je výstup nezávisle nastavitelného zdroje kmitočtu /2/ připojen přímo na spřažený přepínač /13/ a výstupem celého zapojení je přímý výstup prvního laděného obvodu·