DE1270127B - Frequenzgenerator hoher Genauigkeit - Google Patents
Frequenzgenerator hoher GenauigkeitInfo
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- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
Nummer:
Aktenzeichen:
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Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
H03b
Deutsche Kl.: 21 a4 - 8/02
1 270 127
P 12 70 127.8-35
4. Oktober 1961
12.Juni 1968
P 12 70 127.8-35
4. Oktober 1961
12.Juni 1968
Die Erfindung bezieht sich auf Frequenzsynthetisatoren, d. h. elektrische Generatoren hoher Genauigkeit
und hoher Stabilität, in denen eine gewünschte Frequenz ausgehend von einer Gesamtheit von quarzstabilisierten
Frequenzen mit Hilfe einer Steuereinrichtung gewonnen wird, die die durch einen einen
veränderlichen Kondensator umfassenden Oszillator mit kontinuierlicher Veränderung gelieferte Frequenz
auf eine Frequenz steuert, die durch eine lineare Kombination der quarzstabilisierten Frequenzen
untereinander erzielt wird, wobei die Auswahl dieser Frequenzen ebenso wie das Einstellen des veränderlichen
Kondensators des Oszillators über ein Steuerglied sichergestellt wird, das die Festlegung der Dezimalstelle
der gewünschten Frequenz bewirkt.
Derartige Einrichtungen finden insbesondere bei Fernübertragungsverbindungen mit einem einzigen
Seitenband Verwendung, bei denen in bekannter Weise die Frequenzen von Wellen im 10-m-Band mit
einer Genauigkeit von 1 bis 2 Hz stabilisiert sein, müssen, d. h. mit einer Genauigkeit in der Größenordnung
von 10 ~", um unzulässige Störungen zu vermeiden.
Der Oszillator mit kontinuierlich veränderlicher Frequenz kann bei hohen Frequenzen mit einem
ursprünglichen Einstellfehler von mehreren Zehnereinheiten von kHz behaftet sein. Die Steuereinrichtung,
deren Rolle darin besteht, diesen Fehler auf 0 zurückzuführen, kann aber nur in einem Frequenzband
sicher arbeiten, dessen Breite einige kHz nicht überschreitet.
Es ist deshalb unerläßlich, die durch den Oszillator mit kontinuierlicher Verstimmung gelieferte Frequenz
einer ersten Korrektion zu unterziehen, der sogenannten »Vorkorrektion«, die sie in den Funktionsbereich
der Steuereinrichtung einführt. Letztere kann dann selbst die Beendigung der Korrektion verwirklichen
und den Synchronismus aufrechterhalten, indem eine Verriegelung zwischen der durch den Oszillator
mit kontinuierlicher Veränderung gelieferten und der durch das Festlegeglied bestimmten Frequenz
sichergestellt wird.
Die Erfindung geht aus von einem Frequenzgenerator mit einem durchstimmbaren Oszillator, der
zur Grobeinstellung der Frequenz einen veränderliehen Kondensator und zur Feineinstellung eine
Reaktanzröhre enthält, wobei die Feineinstellung durch Vergleich mit einer Frequenz aus einer Anzahl
quarzstabilisierter Frequenzen mit Hilfe eines Phasendiskriminators erfolgt, der eine Nachstimmspannung
abgibt, sobald einerseits der veränderliche Kondensator angenähert auf den gewünschten Wert in Vor-Frequenzgenerator
hoher Genauigkeit
Anmelder:
C. I. T. Compagnie Industrielle
des Telecommunications, Paris
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. Leinweber, Patentanwalt,
8000 München, Rosental 7
Als Erfinder benannt:
Michel Poulain,
Vaujours, Seine-et-Oise (Frankreich)
Beanspruchte Priorität: .
Frankreich vom 23. März 1961 (856 596)
bindung mit der dekadischen Einstellung der Quarzfrequenzen gebracht ist und andererseits eine Vorkorrektionsspannung
an die Reaktanzröhre über den Schleifen eines gleichstromgespeisten Potentiometers
angelegt worden ist, der durch einen Motor angetrieben wird, welcher sich nach Einstellung des veränderlichen
Kondensators in Betrieb setzt und automatisch anhält, sobald die Vorkorrektion beendet ist.
Diese Einrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß im Zustand des Synchronismus an
das Gitter der Reaktanzröhre die Summe der aus dem Potentiometer kommenden Vorkorrektionsspannung
und der aus dem Diskriminator kommenden Nachstimmspannung angelegt ist, indem Potentiometereingang
und Phasendiskriminatorausgang in Reihe geschaltet sind und daß ferner während des Einstellvorgangs
der Ausgang des Phasendiskriminators so lange mittels eines Relais überbrückt ist, bis der
Regelbereich des Phasendiskriminators erreicht ist.
Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn logische Signale F* und F* erzeugt werden,
wobei F> ein Gleichstromsignal ist, das durch Gleich-
809 5M Ki5
richtung eines auf den Bereich zwischen 0,4 bis 50 kHz begrenzten Wechselstromes erhalten ist,
welcher durch Modulation der Frequenz des Oszillators mit kontinuierlicher Veränderung mit den
stabilisierten Frequenzen f\ gewonnen ist, die die verschiedenen Dezimalstellen der gewählten Frequenz
mit Ausnahme der Einerstelle definieren, wobei Fz ein
Gleichstromsignal ist, das durch Gleichrichtung der Frequenz/1 in den Fällen gewonnen ist, in denen
diese Frequenz/1 mit einer Abweichung bis ± 1 kHz sich mit einer der die Einerstellen definierenden quarzgenauen
Frequenzen β deckt, daß als Kriterium für
das Inbetriebsetzen eines Motors, der den Umlauf des Potentiometerschleifers für die Grobabstimmung
bewirkt, eine der logischen Verknüpfungen Fz-Fa
oder F% + Fs dient.
Es sind bereits Einrichtungen zur Steuerung der Frequenz bekannt, die, nachdem eine Korrektion
einem Oszillator zugeführt worden ist, in einer ersten Grobregulierung bei einem vorausgehenden Ermittlungsvorgang
in Funktion treten, der automatisch abgestoppt wird, sobald der Effekt dieser Regulierung
die Inbetriebsetzung der Steuervorrichtung erlaubt. So beschreibt z. B. die USA.-Patentschrift 2 783 383
eine Abstimmeinrichtung eines ersten Klystrons. Während einer ersten Phase wird eine Veränderung
der Form eines Resonanzhohlraums mit Hilfe eines motorgesteuerten Kolbens erzielt, bis die überlagerung
der durch dieses erste Klystron gelieferten Frequenz mit der durch ein zweites Klystron gelieferten
Frequenz in ein Durchlaßband eines Verstärkers fällt. In einer zweiten Phase, nach dem Anhalten des
Motors, wird an den Reflektor des ersten Klystrons eine Korrektionsgleichspannung angelegt, die durch
den Durchgang der Ausgangsspannung des Verstärkers von einem Frequenzdiskriminator geliefert
wird. Dies führt zu einer Einstellung der Frequenz des ersten Klystrons auf einen Wert, der durch überlagerung
mit der Frequenz des zweiten Klystrons eine in der Nähe des Zentrums des Arbeitsbandes des Frequenzdiskriminators
gelegene Frequenz abgibt.
Es ist eine weitere Abstimmeinrichtung eines einen Phasendiskriminator verwendenden Hochfrequenzoszillators
durch die USA.-Patentschrift 2 464 818 bekannt. Sie beschreibt Mittel zur Regulierung der
Frequenz eines ersten Klystrons auf einen Wert mit einer festen Differenz in bezug auf eine Frequenz, die
durch ein zweites Klystron geliefert wird. Die Steuerungskorrektion wird dabei durch eine Verformung
der Resonanzhohlräume des ersten Klystrons erzielt, und zwar durch einen gleichstromgespeisten Elektromotor,
der in der einen oder anderen Richtung umläuft bzw. anhält, je nachdem, ob die Differenz
zwischen den durch die beiden Klystrone gelieferten Frequenzen positiv, negativ oder 0 ist.
Es ist ferner durch die USA.-Patentschrift 2 797 325 eine Einrichtung bekannt, in der die Frequenz eines
Oszillators mit einem Klystron auf einen Wert geregelt wird, der eine feste Differenz in bezug auf eine
Bezugsfrequenz aufweist. Diese Regelung wird unter Einsatz eines Motors durch Veränderung der Form
eines Resonanzhohlraums erzielt. Diese Einrichtung umfaßt ferner einen Frequenzdiskriminator. der zur
Steuerung eines Auswertungssystems dient, das auf die Spannung des Reflektors des Klystrons einwirkt.
Gegenüber dem vorstehend dargelegten Stand der Technik weist der Gegenstand der Erfindung die
folgenden Vorteile auf:
Die Vorkorrektion und die Verriegelung arbeiten auf gleiche Weise und auf ein und dasselbe Abstimmorgan
im Gegensatz zu den herkömmlichen Systemen, bei denen in nachteiliger Weise die Korrektionen auf
zwei verschiedene Arten verwirklicht werden, einerseits mechanisch und andererseits elektronisch. Die
Vorkorrektion und die Verriegelung finden im Regelkreis lediglich elektronisch, also ohne jede mechanische
Verschiebung eines Gliedes des Abstimmkreises statt, wie sie beispielsweise bei einer Korrektion,
die auf einen veränderlichen Kondensator einwirkt, gegeben sein könnte. Tatsächlich wird bei der
Einrichtung nach der Erfindung mit Hilfe eines Motors wohl der Schleifer eines Potentiometers mechanisch
verstellt, der die an den Abstimmkreis angelegte Vorkorrektionsspannung einstellt; diese mechanische
Vorrichtung bildet jedoch keinen Teil des eigentlichen Generators.
Die Einrichtung nach der Erfindung ist außerordentlich einfach und leicht, was insbesondere für
den Einsatz in Flugzeugen Vorteile mit sich bringt, sie ist sehr robust und mit geringen Fertigungskosten
verbunden. Sie liefert eine absolut und nicht nur angenähert genaue Frequenz, die der Bezugsfrequenz
entspricht, mit einer Verriegelung nicht nur im Hinblick auf die Frequenz, sondern auch derart auf die
Phasenlage, daß bei der erzielten Frequenz ein Phasenrestfehler unterhalb 0,01" vorhanden ist.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
einer möglichen Ausführungsform der Erfindung. An Hand der Zeichnung ist die Erfindung
näher erläutert, und zwar zeigt
F i g. 1 ein Schaltschema eines Frequenzsynthetisators mit einer Abstimmeinrichtung nach der Erfindung,
F i g. 2 a und 2 b ein Diagramm bzw. eine Tabelle zur Erläuterung der Bildung des Signals, das das Abstoppen
des Motors für den Antrieb des der Regelung der Vorkorrektionsspannung dienenden Potentiometers
steuert, und
Fig. 3a und 3 b das Schema einer Schaltungseinzelheit sowie einer abgewandelten Ausführungsform des Systems zur Bildung des vorerwähnten
Signals.
In F i g. 1 umfassen die im gestrichelten Rahmen liegenden Schaltelemente solche Elemente, die auf
bekannte Weise zur Erzeugung einer-der dekadisch abgestuften Frequenzen dienen. Da die Arbeitsweise
dieser Schaltungen dem Fachmann bekannt ist, beschränkt sich die nachstehende Beschreibung auf die
Aufzählung dieser Teile.
Es sei beispielsweise angenommen, daß die gewünschte und festgelegte Frequenz den Wert
3,698 MHz besitzt.
Mit 1 ist ein Generator zur Lieferung von Harmonischen bezeichnet, dem eine stabilisierte Frequenz
von 100 kHz zugeführt wird, und mit 2 ein Verstärker mit einem Durchlaßband von 2,9 bis 32,9 MHz.
bezeichnet einen ersten Modulator und 4 einen Frequenzmultiplikator, der gegebenenfalls Multiplikationsfaktoren
1, 2, 4, 8 liefern kann; im vorliegenden Beispiel wird der Multiplikator mit seinem Faktor
1 verwendet. Mit 5 ist ein Oszillator mit sehr linearer, kontinuierlicher Veränderung bezeichnet,
der einen Bereich von 2 bis 4 MHz umfaßt, 6 bezeichnet den veränderlichen Kondensator dieses
Oszillators, 7 eine Reaktanzröhre, die zur Einstellung
der Frequenz des Oszillators 5 in Abhängigkeit von einer an dessen Gitter gelegten Gleichspannung dient,
und 8 einen Generator zur Lieferung von Harmonischen, der auf einer stabilisierten Frequenz von
10 kHz arbeitet. Diese Frequenz von 10 kHz kann ebenso wie die Frequenz von 100 kHz ausgehend von
einem Oszillator mit einem einzigen Quarz erzeugt werden. Mit 9 ist eine Gesamtheit von zehn Filtern
bezeichnet, die jeweils die Frequenzen 650, 660 ... 740 kHz liefern, die am Ausgang des Generators 8
abgegriffen werden, wobei die gewünschte Harmonische durch das Schaltglied zur Festlegung der
kHz-Zehnereinheiten der gewünschten Frequenz ausgewählt wird. Mit 10 ist ein Verstärker, der ein
Durchlaßband von 810 bis 900 kHz aufweist, mit 11 ein zweiter Modulator, mit 12 ein Verstärker mit
einem Durchlaßband von 150 bis 160 kHz bezeichnet. Mit 13 ist eine Gesamtheit von zehn quarzstabilisierten
Oszillatoren bezeichnet, die Frequenzen von 151,
152 ... 160 kHz liefern, wobei die Wahl unter diesen Frequenzen mit Hilfe des Gliedes für die Feststellung
der kHz-Einheiten erzielt wird; im vorliegenden Beispiel ist die Frequenz von 152 kHz ausgewählt.
Das Schaltglied zur Festlegung der kHz-Hunderterund Tausendereinheiten bestimmt außer der Wahl
der entsprechenden quarzstabilisierten Frequenzen auch die Einstellung des Kondensators 6 des Oszillators
S. Mit 14 ist ein Phasendiskriminator bezeichnet, der die aus dem Block 13 kommende, mit fo bezeichnete
Frequenz mit der aus dem Verstärker 12 kommenden, mit/i bezeichneten Frequenz vergleicht,
sobald die Vorabstimmung beendet ist. Dabei ist /()
eine Frequenz, die die ausgewählte Einerstelle quarzgenau definiert, und/i eine Frequenz, die die übrigen
ausgewählten Stellen ohne die Einerstelle definiert.
Die Vorkorrektionsspannung wird durch ein von einem Motor 28 angetriebenes Potentiometer 35 geliefert.
Mit 23 ist ein Druckknopf bezeichnet, der zur Inbetriebsetzung
des Motors 28 dient, sobald die Voreinstellung durchgeführt ist. Das Abstoppen bzw. Anlaufen
dieses Motors wird automatisch durch die logischen Organe 21 (erster Inverter), 22 (ODER-Kreis).
25 (UND-Kreis), 26 (zweiter Inverter) in Verbindung einerseits mit den elektrischen Schaltgliedern
29 (erster Gleichrichter), 30 (zweiter Gleichrichter). 31 (Gesamtheit von zehn Durchlaßfiltern).
32 (Dämpfungsglied). 36 (Filter mit einem Durchlaßband von 0.4 bis 50 kHz). 37 (dritter Modulator) und
andererseits mit den elektromechanischen Organen 27 (erstes Relais) und 34 (zweites Relais) gesteuert. Die
Durchlaßbänder der zehn Durchlaßfilter im Block 31 sind jeweils auf 151. 152 ... 160 kHz abgestimmt und
besitzen jeweils eine Breite von ± 1 kHz. Im vorliegenden Beispiel ist das Filter 152 ± 1 kHz durch die
Auswahl der kHz-Einheiten eingeschaltet.
Die Einrichtung umfaßt außerdem Verzögerungsnetzwerke, deren Zeitkonstanten folgende Werte annehmen
können: das Netzwerk mit den Elementen 15, 17. 18 kann entweder eine Zeitkonstante π = etwa
1 Sekunde oder aber eine Zeitkonstante ro = etwa 1 Millisekunde aufweisen. Die Rolle dieses Verzögerungsnetzwerkes
besteht darin, die unbedingte Stabilität im Sinne von Nyquist der Steuerschleife im
Laufe der Prüfung des Synchronismus sicherzustellen, indem die Frequenzen, die in der Schleife auftreten,
sobald sie 0,5 Hz übersteigen, durch Dämpfung und eine wesentliche Phasenverschiebung beeinflußt werden.
Das Netzwerk 33 weist eine Zeitkonstante rs = et^wa 0,5 Sekunden auf und das Netzwerk 24 eine
Zeitkonstante Τ4 = etwa 5 Sekunden. Die Zeitkonstanten
dieser Netzwerke sind natürlich in jedem Fall derart bestimmt, daß die diesen Netzwerken zugeordneten
Schaltglieder unter optimalen Bedingungen arbeiten, wie aus der nachfolgenden Funktionsbeschreibung
ersichtlich wird.
Sobald die Voreinstellung der gewünschten Frequenz ausgeführt ist, wird der Druckknopf 23 betätigt. Dadurch wird an den Kondensator des Verzögerungsnetzwerkes 24 ein positiver Spannungsimpuls angelegt. Der Anker des Relais 27 wird angezogen, über seinen Kontakt α wird der Motor 28 an Spannung gelegt, so daß dieser den Schleifer des Potentiometers 35 antreibt. Durch den Kontakt b wird die Verbindung zwischen der Klemme M des Dämpfungsgliedes 32 und der Masse getrennt, hierdurch wird die Dämpfung von 10 db, die durch dieses Glied hervorgerufen wurde, unterdrückt. Derselbe Kontakt führt das Relais 34 über das Verzögerungsnetzwerk 33 mit der Zeitkonstanten τζ = 0,5 Sekunden in Arbeitslage über. Dieses verbindet über seinen Arbeitskontakt c und die Verbindungsleitung 19 einerseits den Schleifer des Potentiometers 35 mit dem Gitter der Reaktanzröhre 7 und schließt andererseits die Ausgangsklemmen A, B des Phasendiskriminators 14 über den Widerstand 15 kurz. Diese Spannung wird gleichzeitig an das Verzögerungsnetzwerk 17, 18 mit der Zeitkonstanten τ-ι = 1 Millisekunde angelegt. Schließlich wird über den Arbeitskontakt d die Verbindung zwischen dem Ausgang der Quarzstufe 13 und dem einen der Eingänge des Phasendiskriminators 14 unterbrochen. Die quarzstabilisierte Frequenz/ή (hier 152 kHz) wird folglich nicht mehr an den Eingang des Phasendiskriminators 14 gelegt.
Sobald die Voreinstellung der gewünschten Frequenz ausgeführt ist, wird der Druckknopf 23 betätigt. Dadurch wird an den Kondensator des Verzögerungsnetzwerkes 24 ein positiver Spannungsimpuls angelegt. Der Anker des Relais 27 wird angezogen, über seinen Kontakt α wird der Motor 28 an Spannung gelegt, so daß dieser den Schleifer des Potentiometers 35 antreibt. Durch den Kontakt b wird die Verbindung zwischen der Klemme M des Dämpfungsgliedes 32 und der Masse getrennt, hierdurch wird die Dämpfung von 10 db, die durch dieses Glied hervorgerufen wurde, unterdrückt. Derselbe Kontakt führt das Relais 34 über das Verzögerungsnetzwerk 33 mit der Zeitkonstanten τζ = 0,5 Sekunden in Arbeitslage über. Dieses verbindet über seinen Arbeitskontakt c und die Verbindungsleitung 19 einerseits den Schleifer des Potentiometers 35 mit dem Gitter der Reaktanzröhre 7 und schließt andererseits die Ausgangsklemmen A, B des Phasendiskriminators 14 über den Widerstand 15 kurz. Diese Spannung wird gleichzeitig an das Verzögerungsnetzwerk 17, 18 mit der Zeitkonstanten τ-ι = 1 Millisekunde angelegt. Schließlich wird über den Arbeitskontakt d die Verbindung zwischen dem Ausgang der Quarzstufe 13 und dem einen der Eingänge des Phasendiskriminators 14 unterbrochen. Die quarzstabilisierte Frequenz/ή (hier 152 kHz) wird folglich nicht mehr an den Eingang des Phasendiskriminators 14 gelegt.
An dieser Stelle ist zum Verzögerungsnetzwerk 17, 18 zu bemerken, daß in Ruhelage des Relais 34, also
bei öffnung des Kontaktes c, dieses Relais den Widerstand 15 mit dem Widerstand 17 in Reihe legt, wodurch
eine Zeitkonstante von π = 1 Sekunde für das Verzögerungsnetzwerk mit den Elementen 15, 17, 18
zustande kommt, wogegen in Arbeitslage des Relais 34, also bei geschlossenem Kontakt c, wie schon erwähnt,
eine Zeitkonstante von το = 1 Millisekunde wirksam ist. Die wirksame Zeitkonstante beeinflußt
die übertragung des Potentials vom Punkt B am Ausgang des Phasendiskriminators 14 an das Gitter
der Reaktanzröhre 7. Es spielt lediglich eine Rolle, daß sich der Kondensator 18 im Laufe der Frequenzsuche
auflädt, damit der übergang in die Synchronisationslage ohne Minus-Stromstoß stattfinden kann.
Die Festlegung der Zeitkonstanten η auf etwa 1 Sekunde ergibt sich aus einem Kompromiß. Bei
Synchronismus, wo es sich um eine Verstärkung von Gleichstrom handelt, spielt die Größe des Kondensators
keine Rolle, die Verstärkung der Schleife hat ihren größten Wert. Bei Frequenzen, die einige Hz
übersteigen, ist die Impedanz des Kondensators 18 vernachlässigbar, und die Verstärkung der Schleife
ist im Verhältnis des Widerstandes 17 zur Summe der Widerstände 15 und 17, beispielsweise 1 : 1000, verringert.
Diese Verringerung ist notwendig, um die unbedingte Stabilität nach dem Kriterium von
Nyquist beizubehalten. Nichtsdestoweniger ist
diese Restverstärkung ausreichend, damit die Synchronisation trotz einer Verstimmung des Oszillators
mit kontinuierlicher Variation gesichert bleibt, wenn
beispielsweise ein Mikrofoneffekt des veränderlichen Kondensators auftritt.
Bei dem vorbeschriebenen Vorgang, der dem Aufsuchen des Synchronismus durch die Vorkorrektionsspannung
entspricht, ist der Phasendiskriminator vollständig unwirksam.
Sobald sich die durch den Oszillator 5 gelieferte Frequenz von dem Bezugswert nur um einige 100 Hz
unterscheidet, läßt die Frequenz/2, die aus der überlagerung
von/) und/i im Modulator 37 resultiert, am Ausgang des Gleichrichters 30 ein logisches Signal Fz
entstehen. Die das Filter 152 ± 1 kHz der Gesamtheit 31 verlassende Frequenz/ führt am Ausgang
des Gleichrichters 29 zu einem logischen Signal Fz. Unter der Wirkung der Schaltglieder 25, 26 und 21
entsteht am ODER-Kreis 22 das logische Signal Fz ■ Fz. In der Nähe des Synchronismus weist dieses
logische Signal den Wert 0 auf. Folglich wird das Relais 27 in Ruhelage übergeführt, so daß der Motor
28 abgestoppt und auch das Relais 34 in Ruhelage gebracht wird. Wenn dessen Kontakt c abgefallen ist,
dann liegt die vom Schleifen des Potentiometers 35 kommende Vorkorrektionsspannung nicht mehr direkt
am Gitter der Reaktanzröhre 7, sondern nur noch an der einen Ausgangsklemmen des Phasendiskriminators
14, während die andere Ausgangsklemme B mit dem Gitter der Reaktanzröhre 7 verbunden
ist. Gleichzeitig wird durch den Ruhekontakt d die quarzstabilisierte Frequenz/ (152 kHz)
über die Verbindungsleitung 20 an den Eingang des Phasendiskriminators gelegt. Daraus resultiert durch
Zusammenwirken der Frequenzen f\ und / von gleichem Nennwert das Auftreten einer Nachstimmspannung
für die Reaktanzröhre 7 an den Klemmen A und B. -35
Es wird ersichtlich, daß die zwischen Masse und das Gitter der Reaktanzröhre 7 gelegte Gesamtspannung
die algebraische Summe der aus dem Potentiometer 35 kommenden Vorkorrektionsspannung und
der aus dem Diskriminator 14 kommenden Feinregelspannung ist.
Wenn_ aus irgendeinem Grund das logische Signal Fz · F3 den Wert 0 verlassen und zum Wert 1
übergehen sollte, ergäbe dies einen neuen Vorgang der Aufsuchung des Synchronismus durch Anlauf
des Motors 28.
Fig. 2a ist ein Diagramm, das das Verständnis
der verschiedenen Möglichkeiten, die im Laufe des Aufsuchens einer gewählten Frequenz bis zum Eintritt
des Synchronismus eintreten können, erleichtert. Auf der Abszisse ist der Frequenzabstand J/zwischen
der zu synchronisierenden, an den Eingang des Phasendiskriminators 14 gelegten Frequenzf\ und
der stabilisierten Frequenz/ dargestellt. Auf der Ordinate sind in Durchschnittseinheiten auf schematische
Weise die Ausgangsstromstärken der verschiedenen Verstärker und Filter veranschaulicht.
Das Filter 36 überträgt das 0,4- bis 50-kHz-Band. Die Charakteristik dieses Filters ist derart gewählt,
daß die obere Grenze des Durchlaßbandes so hoch wie möglich liegt, daß jedoch die Dämpfung für die
die untere Grenze des Durchlaßbandes des Verstärkers 12 bildende Frequenz von 150 kHz erheblich ist.
Im allgemeinen wird es für einen Abstand , \f> 10 kHz
kein übertragenes Signal geben, da der Verstärker 12 ein Durchlaßband von 10 kHz besitzt.
F i g. 2 b gibt eine Tabelle wieder, in der die Werte der sinusförmigen Ströme/ und/ und der Steuersignale
Fo, Fz, Fz, Fz ■ Fa und Fz · Fz enthalten sind.
In dieser Tabelle ist mit » + « das »Vorhandensein von Strom« und mit »·—« das »Fehlen von Strom«
dargestellt. Die Symbole 1 und 0 haben die bekannte Bedeutung in den logischen Kreisen, Es ist ersichtlich,
daß die Bedingung Fz · F3 = 0, die der Ruhelage der
Relais 27 und dem Stillstand des Antriebsmotors 28 des Potentiometers 35 entspricht, nur in der Nähe der
Nennfrequenz erfüllt ist. _
Die logische Bedingung .Fa · F3 läßt sich auch
schreiben: Fz + Fz, so daß mit anderen Worten die Kombination der Signale Fz und Fz, die durch einen
UND-Kreis verwirklicht ist, wie in Fig. 1 veranschaulicht, auch durch einen ODER-Kreis verwirklicht
sein könnte. Diese andere Ausführungsform der Einrichtung nach der Erfindung ist in F i g. 3 b veranschaulicht
gegenüber der Ausführungsform entsprechend Fig. 1, die auf schematische Weise in
Fig. 3a dargestellt ist. Beide Ausführungsformen sind in funktioneller Hinsicht zwar äquivalent; die
Ausführungsform nach den F i g. 1 und 3 a ist jedoch in wirtschaftlicher Hinsicht vorzuziehen.
Claims (2)
1. Frequenzgenerator mit einem durchstimmbaren Oszillator, der zur Grobeinstellung der
Frequenz einen veränderlichen Kondensator und zur Feineinstellung eine Reaktanzröhre enthält,
wobei die Feineinstellung durch Vergleich mit einer Frequenz aus einer Anzahl quarzstabilisierter
Frequenzen mit Hilfe eines Phasendiskriminators erfolgt, der eine Nachstimmspannung abgibt,
sobald einerseits der veränderliche Kondensator angenähert auf den gewünschten Wert in
Verbindung mit der dekadischen Einstellung der Quarzfrequenzen gebracht ist und andererseits
eine Vorkorrektionsspannung an die Reaktanzröhre über den Schleifer eines gleichstromgespeisten
Potentiometers angelegt worden ist, der durch einen Motor angetrieben wird, welcher sich
nach Einstellung des veränderlichen Kondensators in Betrieb setzt und automatisch anhält,
sobald die Vorkorrektion beendet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß im Zustand des Synchronismus an das Gitter der Reaktanzröhre
die Summe der aus dem Potentiometer kommenden Vorkorrektionsspannung und der aus dem
Diskriminator kommenden Nachstimmspannung angelegt ist, indem Potentiometereingang und
Phasendiskriminatorausgang in Reihe geschaltet sind und daß ferner während des Einstellvorgangs
der Ausgang des Phasendiskriminators so lange mittels eines Relais überbrückt ist, bis der Regelbereich
des Phasendiskriminators erreicht ist.
2. Frequenzgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß logische Signale Fz und
Fz erzeugt werden, wobei Fz ein Gleichstromsignal
ist, das durch Gleichrichtung eines auf den Bereich zwischen 0,4 bis 50 kHz begrenzten Wechselstromes
erhalten ist, welcher durch Modulation der Frequenz des Oszillators mit kontinuierlicher
Veränderung mit den stabilisierten Frequenzen fi gewonnen ist, die die verschiedenen Dezimalstellen
der gewählten Frequenz mit Ausnahme der Einerstelle definieren, wobei Fi ein Gleichstromsignal
ist, das durch Gleichrichtung der Frequenz/i in·
den Fällen gewonnen ist, in denen diese Frequenz^ mit einer Abweichung bis ± 1 kHz sich
mit einer der die Einerstellen definierenden quarzgenauen Frequenzen^ deckt, daß als Kriterium
für das Inbetriebsetzen eines Motors, der den Umlauf des Potentiometerschleifers für die Grob-
10
einstellung bewirkt, eine der_ logischen Verknüpfungen
F2 ■ Fz oder Fz + Fz dient.
In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 464 818, 2 541 454.
783 383, 2 797 325.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 559/165 5.68 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR856596A FR1292364A (fr) | 1961-03-23 | 1961-03-23 | Perfectionnements aux synthétiseurs de fréquence |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1270127B true DE1270127B (de) | 1968-06-12 |
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ID=8751537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19611270127 Pending DE1270127B (de) | 1961-03-23 | 1961-10-04 | Frequenzgenerator hoher Genauigkeit |
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Families Citing this family (1)
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GB2215540B (en) * | 1988-03-15 | 1992-07-22 | Stc Plc | Frequency synthesiser |
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0
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- 1961-10-04 DE DE19611270127 patent/DE1270127B/de active Pending
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Publication number | Publication date |
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GB955300A (en) | 1964-04-15 |
CH391016A (fr) | 1965-04-30 |
FR1292364A (fr) | 1962-05-04 |
NL271299A (de) |
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