DE1762746A1 - Method for syntonizing precise oscillators and the arrangement for performing this method - Google Patents

Method for syntonizing precise oscillators and the arrangement for performing this method

Info

Publication number
DE1762746A1
DE1762746A1 DE19681762746 DE1762746A DE1762746A1 DE 1762746 A1 DE1762746 A1 DE 1762746A1 DE 19681762746 DE19681762746 DE 19681762746 DE 1762746 A DE1762746 A DE 1762746A DE 1762746 A1 DE1762746 A1 DE 1762746A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
time
frequency
value
shift
controlled oscillator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19681762746
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Ing Tomas Benes
Dipl-Ing Jurij Karpinsky
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SYNCHRON DRUZSTOV PRO VYVOJ A
Original Assignee
SYNCHRON DRUZSTOV PRO VYVOJ A
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SYNCHRON DRUZSTOV PRO VYVOJ A filed Critical SYNCHRON DRUZSTOV PRO VYVOJ A
Publication of DE1762746A1 publication Critical patent/DE1762746A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04GELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G7/00Synchronisation
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/085Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • H03L7/093Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal using special filtering or amplification characteristics in the loop
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/10Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range
    • H03L7/101Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range using an additional control signal to the controlled loop oscillator derived from a signal generated in the loop

Description

Aktenzeichen: P 17 62 746. 2-31 File number: P 17 62 746. 2-31

Anmelder: SYNCHRON, druzstvo pro vj^oj α kusovou vjrobu mericich pristroju, Praha 3, Borivojova 33 Applicant: SYNCHRON, druzstvo pro vj ^ oj α kusovou vjrobu mericich pristroju, Praha 3, Borivojova 33

"Verfahren zur Syntonisation genauer Oszillatoren und Anordnung zum Durchfuhren dieses Verfahrens""Procedure for the syntonization of precise oscillators and the arrangement for carrying out this procedure"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Regelung von genauen Schwingungserzeugern, vor allem von Grundoszillatoren der sekundären Normalfrequenz- oder Normalzeitanlagen mittels Normalfrequenzsignalen, welche entweder durch eine Reihe von Rundfunksendern der Welt im Bereich der Langwellen oder Längstwellen gesendet werden oder durch andere Mittel zugeführt werden. Die Erfindung betrifft weiter die dazugehörige Anordnung.The invention relates to a method for the automatic control of precise vibration generators, especially basic oscillators the secondary normal frequency or normal time systems by means of normal frequency signals, which either through a number of radio transmitters be sent to the world in the range of long waves or long waves or are supplied by other means. the The invention further relates to the associated arrangement.

Zum Einstellen genauer frequenzstabiler Grundoszillatoren, deren Frequenz zum Steuern sekundärer Frequenz- oder Zeitnormale und dgl. dient, werden Regelanlagen verwendet, welche auf den Oszillator derart einwirken, daß er mit beständig kohärenter Phase mit der Frequenz des Steuerfrequenznoraales schwingt, selbstverständlichFor setting precise frequency-stable basic oscillators whose Frequency for controlling secondary frequency or time standards and the like. Serves, control systems are used, which on the oscillator act in such a way that it is in a consistently coherent phase with the Frequency of the control frequency normal oscillates, of course

- 2 009834/0655 - 2 009834/0655

in Grenzen technisch erreichbarer Genauigkeit unter Einwirkung von Messfehlern, Ubertragungsstärungen des Steuersignals, Alterung der Anordnung, vor allem des Quarzes und anderer äußerer Einflüsse, wie Temperaturschwankungen, Spannungsschwankungen und ähnlichem. Diese Vorrichtungen betätigen dauernd und stetig die Abstimmungsorgane des geregelten Grundoszillators in Abhängigkeit von der jeweiligen Grüße seiner Phasenabweichungen vom idealen Zustand, so daß jede Änderung der Parameter des Ubertrqgunsweges des Normalsteuersignals (z. B. Fading, usw.), der Eigenschaften des Empfängers und weiterer Teile der Regelanlage, welche sich als Änderung der Phasenanlage des Normalsteuersignals im Vergleichungspunkt mit dem Signal des geregelten Oszillators ergibt, unerwünschte Regelvorgänge bewirkt· Die Frequenz des geregelten Oszillators wird dadurch mit restlichen Tagesvariationen belastet· Die Übertragung von Normalfrequenzsteuersignalen im Bereich von Lang- und Längstwellen ist bekanntlich nur während des Tages verläßlich, wo die Phasenverschiebung an der Empfangsstelle gegenüber der Sendestelle verhältnismäßig beständig ist. Dagegen treten beim Sonnenaufgang und Sonnenuntergang wesentliche Änderungen dieser Verschiebung (auch um mehrere Perioden) und während der Nacht noch zufällige Fluktuationen tevf, welche dann zu unerwünschten Regelungsvorgängen fuhren. Beim Ausfall des Normalsteuersignals geht der ganze Regelvorgang verloren. Anlagen, welche diesen Falls verhüten sollen, sint sehr kompliziert, teuer und störanfällig. Um große Zeitkonstanten des Reglers zu erreichen, ist es notwendig* das elektromechanische Prinzip im Regler anzuwenden, welcher aber wegen der Forderung des Dauerbetriebes bei kleiner Leistung sehr anspruchsvoll ist.within the limits of technically achievable accuracy under influence of measurement errors, transmission strengths of the control signal, aging the arrangement, especially the quartz and other external influences, such as temperature fluctuations, voltage fluctuations and similar. These devices continuously and steadily operate the tuning organs of the regulated basic oscillator as a function of the respective size of its phase deviations from the ideal state, so that every change in the parameters of the transfer path the normal control signal (e.g. fading, etc.), the properties of the receiver and other parts of the control system, which appear as a change in the phase system of the normal control signal in the comparison point with the signal of the controlled oscillator results in undesired control processes. · The frequency of the controlled oscillator is thereby burdened with the remaining daily variations · The transmission of normal frequency control signals in the range of long and long waves is known to be reliable only during the day when the phase shift at the receiving point compared to the transmitting point is relatively stable. In contrast, significant changes in this shift occur at sunrise and sunset (also by several periods) and during the night still random fluctuations tevf, which then lead to undesired control processes to lead. If the normal control signal fails, the entire control process continues lost. Systems that are intended to prevent this fall are sint very complicated, expensive and prone to failure. In order to achieve large time constants of the controller, it is necessary * the electromechanical The principle to be used in the controller, which is very demanding because of the requirement for continuous operation at low power.

- 3 ♦
009834/065S
- 3 ♦
009834 / 065S

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile bekannter Regelverfahren von Oszillatoren zu beseitigen , vor allem aber eine wesentliche Beschränkung der Möglichkeit des Auftretens einer irreversibilen Phasenverschiebung der Größe eines Vielfachens vom 2 Tf" , der großen Frequenzschwankungen des geregelten Oszillators beim stetigen Regelvorgang, der Abhängigkeit der Tätigkeit des Regelvorganges von zufälligen Änderungen und Störungen der Übertragung des Norsalfrequenzsteuersignales zu erreichen·The invention is based on the object of eliminating the aforementioned disadvantages of known control methods for oscillators but above all a substantial limitation of the possibility of the occurrence of an irreversible phase shift of the size of a In multiples of the 2 Tf ", the large frequency fluctuations of the regulated Oscillator in the continuous control process, the dependence of the activity of the control process on random changes and Disturbances in the transmission of the normal frequency control signal reach·

Weiter ermöglicht die Erfindung eine wesentliche Vereinfachung der Konstruktion der Vorrichtungen, was sich gUnstig hinsichtlich des notwendigen Aufwandes und der Störanfälligkeit der Apparatur auswirkt. Die Erfindung steigert die ZuVerläßlichkeit der Regelung um einen sehr großen Wert. Sie ermöglicht auch, daß genaue Oszillatoren geregelt werden können, deren Frequenz von der Normalsteuerfrequenz verschieden ist, sogar nicht einmal in einem harmonischen Verhältnis mit ihr steht.Furthermore, the invention enables a significant simplification of the construction of the devices, which is beneficial in terms of the necessary effort and the susceptibility of the equipment to failure. The invention increases the reliability of the control a very great value. It also enables precise oscillators to be regulated whose frequency differs from the normal control frequency is different, not even in a harmonious relationship with it.

Der Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur automatischen Regelung von Oszillatoren, insbesondere für sekundäre Normalfrequenz- oder Normalzeitanlagen, bei dem die gemessene Zeitverschiebung (T* ) des geregelten Oszillators im Vergleich zum Normalfrequenzsteuersignal in eine Größe Überfuhrt wird, deren Wert in einem Speicher gespeichert werden kann, und in voraus bestimmten, regelMttßig nit einen konstanten Zeitintervall (T) sich wiederholenden Ermittlungszeitpunkten (t.) eine Frequenzkorrektur (F, )The object of the invention is a method for the automatic control of oscillators, in particular for secondary standard frequency or standard time systems, in which the measured time shift (T *) of the regulated oscillator compared to the normal frequency control signal is converted into a quantity, the value of which can be stored in a memory, and determined in advance, regularly with a constant time interval (T) repeating Determination times (t.) A frequency correction (F,)

unter Anwendung eines gespeicherten Wertes Cl ·ι) der Zeitver-using a stored value Cl · ι) the time delay

009834/0655009834/0655

Schiebung im vorangehenden Ermittlungsaugenblick (t. .) und des im eben vorliegenden Ermittlungsaugenblicks (t.) festgestellten Wertes CC .) der Zeitverschiebung berechnet wird und nach AusfU-hren dieser Berechnung im Speicher der zuletzt festgestellte Wert ( L .) gespeichert wird und eine Änderung Shift in the previous determination moment (t..) And the value CC .) Determined in the just present determination moment (t.) Of the time shift is calculated and after this calculation has been carried out, the last determined value (L.) Is stored in the memory and a change

der Frequenz (f.) des geregelten Oszillators um eine berechnete hthe frequency (f.) of the controlled oscillator by a calculated h

Korrektur (F, ) ausgeführt wird, wobei die Korrekter (F, ) nach der GleichungCorrection (F,) is carried out, the corrector (F,) after the equation

Fko J_ ( 2 T . fi , ) erfolgt, F ko J_ (2 T. Fi,) takes place,

f β 1 1-1 f β 1 1-1

h · Th · T

wobei f die Nennfrequenz des geregelten Oszillators ist. Fernerwhere f is the nominal frequency of the controlled oscillator. Further

kann erfindungsgemäß die Zeitverschiebung als Durchschnittswert der Zeitverschiebung in der Nähe des Ermittlungsaugenblick ermittelt werden. Die Anordnung zum Durchfuhren des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einem Zeitvergleicher, an dessen Ausgang eine Rechenvorrichtung mit einfachen Speicher angeschlossen ist, welche an eine Programmsteuereinheit angeschlossen ist und gemäß dem früher erwähnten Algorithmus periodisch in Ermittlungsaugenblicken arbeitet, welche durch Steuerimpulse am Eingang der Programmsteuereinheit bestimmt werden, und aus einer an den Rechner mit Speicher gekoppelten Betätigungseinheit, welche die Abstimmung des geregelten ftszillators bewirkt·According to the invention, the time shift can be determined as the average value of the time shift in the vicinity of the determination instant will. The arrangement for performing the method according to the invention consists of a time comparator, at the output of which a Computing device with simple memory is connected, which is connected to a program control unit and according to the earlier mentioned algorithm works periodically in investigation moments, which are determined by control pulses at the input of the program control unit, and from one to the computer with memory coupled actuation unit, which adjusts the regulated oscillator

Eine genaue Vergleichung von untereinander entfernten Normalen der Frequenz oder der Zeit ist wegtn der Eigenschaften der gebräuchlichen Ubertragungskanäle nur in genügend langen Zeitabttttnden (T) möglich. In diesen Zeitabständen (1 Tag und mehr) wird die mittlereAn exact comparison of distant normals of the Due to the properties of the common transmission channels, frequency or time is only in sufficiently long time intervals (T) possible. In these time intervals (1 day and more) the mean

- 5 009834/0655 - 5 009834/0655

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Abweichung Δ f der Frequenz des geregelten Oszillators festgestellt. Dies ist möglich in einfacher 'Weise, wenn die Frequenz des Steuernormals mit der Frequenz des geregelten Oszillators Übereinstimmt (^1 = f«)» Sind diese Frequenzen verschiedenDeviation Δ f in the frequency of the controlled oscillator detected. This is possible in a simple way if the frequency of the control standard corresponds to the frequency of the regulated oscillator (^ 1 = f «)» Are these frequencies different

(f. £ fn)r können beide oder nur eine von ihnen auf eine anders(f. £ fn) r can both or just one of them to a different one

gelegene Frequenz fo transponiert oder umgerechnet werden. Beilocated frequency f o can be transposed or converted. at

sehr genauen Oszillatoren wird die Frequenzabweichung durch Messen der PhasenabweichungΔγ am Anfang und am Ende des Ermittlungszeitabstandes T durchgeführt. Die Phasenverschiebung Δ ^P eines Signals kann vorteilhaft durch eine Zeitgröße (Zeitversehiebung Voreilen, Nacheilen) Z (t) = <f (t) , resp. Γ (t) = ^ (t) + k,With very precise oscillators, the frequency deviation is carried out by measuring the phase deviation Δγ at the beginning and at the end of the determination time interval T. The phase shift Δ ^ P of a signal can advantageously be given by a time variable (time shift leading, lagging) Z (t) = <f (t) , respectively. Γ (t) = ^ (t) + k,

2T f 2Jf2T f 2Jf

ausgedruckt werden, wobei die Größe der konstante k unbedeutend für die Auswertung der Phasen- oder Frequenzabweichungen der verglichenen Normale ist. Diese Ausdrucksweise ist angemessen, da Frequenz und Zeit physikalisch reziproke Größen sind und die Zeiteinheit in Periodenzahl einer genau bekannten Frequenz definiert wird, und ferner ist sie sehr vorteilhaft darin, daß sie leicht und einfach den Vergleich von Signalen mit ganz verschiedenen Frequenzen ermöglicht. FUr eine gegebene Frequenz besteht zwischen der Phasenabweichung Δ C-f und der Zeitverschiebung ^C (t) prinzipiell kein Unterschied unter der Bedingung, daß beim Ermitteln der Phasenabweichur.g Δ ^f eine ununterbrochene Integration der Teilabweicbungen auch beim Überschreiten der Wertet Φ = 2 IT» 4~j{~ . ,,»* U3w.can be printed out, the size of the constant k being insignificant for the evaluation of the phase or frequency deviations of the compared standards. This terminology is appropriate because frequency and time are physically reciprocal quantities and the unit of time is defined in terms of the number of periods of an accurately known frequency, and it is also very advantageous in that it enables signals of entirely different frequencies to be compared easily and simply. For a given frequency, there is in principle no difference between the phase deviation Δ Cf and the time shift ^ C (t) under the condition that when determining the phase deviation g Δ ^ f there is an uninterrupted integration of the partial deviations even when the values Φ = 2 IT » 4 ~ j {~. ,, »* U3w.

vorgeht, Ee heißt also, daß die WerteAC^ = ··· 4 ^ -■ * If"takes place, Ee means that the values AC ^ = ··· 4 ^ - ■ * If "

+ CTv usw. unterschieden werden. Aue den Gründen der ■-Ilgemeinen Gültigkeit wird weiter ausschließlich der Begriff der Zeitverschiebung Έ (t) angewendet, phne Rücksicht darauf, ob »s sich um der; Vergleich von Frequenznormalen oder Zeitnormalne bördelt.+ CTv etc. can be distinguished. For reasons of general validity, the term time shift Έ (t) is used exclusively, without considering whether it is about the; Comparison of frequency standards or time standards flares.

00SS34/0S5500SS34 / 0S55

Das Wesen der Erfindung wird näher durch die eingehende Beschreibung des Regelvorganges und der Wirkungsweise der Anordnung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:The essence of the invention will become more apparent from the detailed description the control process and the mode of operation of the arrangement explained with reference to the drawing. Show it:

Figur 1 ein Blockschaltbild der er*findungsgemäßen Regelvorrichtung undFigure 1 is a block diagram of the inventive control device and

Figur 2 ein idealisiertes Zeitdiagramm des Verlaufes der Zeitverschiebung in zwei Ermittlungsintervallen und des dazugehörigen Frequenzverlaufes des geregelten Oszillators.FIG. 2 shows an idealized time diagram of the course of the time shift in two detection intervals and the associated frequency curve of the controlled oscillator.

In Blockschaltbild nach Figur 1 ist mit 1 ein geregelter OszillatorIn the block diagram according to FIG. 1, 1 is a regulated oscillator

bezeichnet, der ein Signal mit Frequenz f, an seinem Ausgang 10denotes that a signal with frequency f, at its output 10

und mittels der Verbindungsleitung 13-31 in den Eingang 31 der Zeitvergleichervorrichtung 3 liefert. Der zweite Eingang 32 der Zeitvergleichervorrichtung 3 ist mit dem Ausgang 23 der Quelle 2 der Normaleichfrequenz f verbunden. Diese Quelle 2 ist in unser·· Beispiel ein Rundfunkempfänger für Lang- oder Längstwellen· Es ist jedoch selbstverständlich, daß das beschriebene Verfahren nicht ausschließlich nur für die Regelung von sekundären Frequenz- oder Zeit-Normalen durch Lang- oder Längstwellensendung bestimmt und brauchbar ist. Dieses Verfahren kann in allen Fällen angewendet werden, wo es nötig ist, eine periodische Abhängigkeit der Phase des Steuersignals von der Tageszeit auszuschalten(z. B. bei einer Übertragung des Steuersignals Über eine Telefonleitung, deren Parameter im Laufe des Tages und der Nacht veränderlich sind), oder wo eine ununterbrochen· Übertragung des Steuersignals während des ganzen Tages aus ökonomischen oder technischen Gründen nicht möglich ist (z. B, kann die Tonfrequenz 1 kHz benutzt werden, welcheand supplies it to the input 31 of the time comparator device 3 by means of the connecting line 13-31. The second input 32 of the Time comparator device 3 is connected to the output 23 of the source 2 of the standard calibration frequency f. This source 2 is in our Example of a radio receiver for long or long waves · It is However, it goes without saying that the method described is not only used for the regulation of secondary frequency or frequency Time normals are determined and usable by long or long wave transmission. This procedure can be used in all cases where it is necessary to switch off a periodic dependence of the phase of the control signal on the time of day (e.g. with a Transmission of the control signal Via a telephone line, its parameters are variable during the day and night), or where there is an uninterrupted transmission of the control signal during the not possible for a whole day for economic or technical reasons is (e.g., the audio frequency 1 kHz can be used, which

- 7 009834/0665 - 7 009834/0665

BADBATH

durch manche Rundfunksender während einiger Hinuten täglich regelmäßig gesendet wird). Als Quelle 2 der Eichfrequenz f kannby some broadcasters daily regularly for a few hours is sent). As a source 2 of the calibration frequency f can

auch ein gleichwertiger Oszillator dienen, falls es sich um Erhaltung beider Oszillatoren im konstanten Frequenzverhältnis handelt. Die mechanische oder elektrische Ausgangsgröße am Ausgang 34 wird dem Eingang eines einfachen Rechners 4 mit Speicher zugeleitet. An den zweiten Eingang 45 dieses Rechners 4 ist der Ausgang 54 der Funktionssteuereinheit 5 geschaltet, an deren Eingang 50 der Anlaßimpuls zugeführt wird. Der Ausgang 46 des Rechners 4 ist mit dem Eingang 64 des Servogerätes 6 verbunden, das mittels der Kopplung 61-16 mit dem geregelten Oszillator 1 so verbunden ist, daß es das Abstimmen seiner Frequenz f, bewirkt.Also serve an equivalent oscillator in case of conservation of both oscillators acts in a constant frequency ratio. The mechanical or electrical output variable at output 34 is the Input of a simple computer 4 supplied with memory. The output 54 of the function control unit 5 is connected to the second input 45 of this computer 4, and the starting pulse is fed to its input 50 will. The output 46 of the computer 4 is connected to the input 64 of the servo device 6, which by means of the coupling 61-16 with the controlled oscillator 1 is connected so that it causes the tuning of its frequency f.

Die einzelnen Elemente der Anordnung haben die folgenden Eigenschaften: Der auf die erforderliche genaue Frequenz f, abgestimmte Oszillator ist ein sehr frequenzstabiler Oszillator, der durch einen Kristall, gegebenenfalls durch Quantenprozesse gesteuert wird.The individual elements of the arrangement have the following properties: The oscillator tuned to the required precise frequency f is a very stable frequency oscillator that is controlled by a crystal, possibly by quantum processes.

Der Ausgang 10 des Oszillators kann zum Steuern von Uhren, von Frequenzsynthesatoren, von elektronischen Zählern und dergleichen verwendet werden. Die Zeitvergleichervorrichtung 3 ist im allgemeinen eine an sich bekannte Vorrichtung, deren Ausgang 34 eine der Zeitverschiebung L/ (t) des Signals JF, des geregelten Oszillators 1The output 10 of the oscillator can be used to control clocks, frequency synthesizers, used by electronic meters and the like. The time comparator device 3 is generally a device known per se, the output 34 of which is one of the time shift L / (t) of the signal JF of the controlled oscillator 1

vom Steuersignal f der Normalfrequenzquelle 2 proportionale Größe liefert. Diese Zeitvergleichervorrichtung 3 kann auf verschiedene Art bekannterweise ausgeführt werden. Sie kann aber auch aus Verstärkern des Steuersignals, aus Kreisen fUr eine Transformetion (Synthese) und Kombination der Frequenzen des geregelten Oszillator^ und des Steuersignals, aus einem Phasendiskriminator ιφο einem servomechanisch gesteuerten Phasenschieber bestehen, des&sn VjIJU 3-from the control signal f of the standard frequency source 2 supplies a proportional size. This time comparator device 3 can be implemented in various known ways. But it can also consist of amplifiers of the control signal, of circuits for a transformation (synthesis) and combination of the frequencies of the regulated oscillator ^ and the control signal, of a phase discriminator ιφο a servomechanically controlled phase shifter, the & sn VjIJU 3-

009834/0655009834/0655

" h " BAD ORIGINAL" h " BAD ORIGINAL

stetig durch seine Drehung allen Änderungen der Zeitverschiebung (Phasenverschiebung) im nötigen Bereich, z„ B. - 50 fjst folgt. Die Zeitvergleichervorrichtung 3 ist aber auch ohne elektromechanisch^ Kreise realisierbar, z. B. durch Gebrauch der Elemente der Analog- oder Digitaltechnik,continuously follows all changes in the time shift (phase shift) in the necessary range, e.g. - 50 fjs t, through its rotation. The time comparator device 3 can also be implemented without electromechanical ^ circles, e.g. B. by using the elements of analog or digital technology,

Die Angabe der Zeitverschiebung ^ (t), welche als mechanische oder elektrische Größe ermittelt werden kann, muß fähig sein, im Speicher des Rechners 4 aufgenommen zu werden. Der Rechner 4 ist ein einfacher Einzweckrechner, der nach einem einfachen, später erwähnten Algorithmus arbeitet. Er muß fähig sein, in seinem Speicher den Wert der Zeitverschiebung f ·. . im vorangehenden Zeitpunkt t. . fUr das Feststellen bis zum vorliegenden Zeitpunkt t. aufzubewahren undThe indication of the time shift ^ (t), which can be used as mechanical or electrical quantity can be determined, must be able to be recorded in the memory of the computer 4. The calculator 4 is a simple one Single-purpose computer using a simple algorithm mentioned later is working. It must be able to store the value of the time shift f ·. . in the previous time t. . for the Establish up to the present time t. to keep and

nach beendeter Berechnung der Korrektur der Frequenz F, aus dem Wert \f . . und dem C · der Zeitverschiebung im Zeitpunkt t.after the calculation of the correction of the frequency F, from the value \ f . . and the C · the time shift at time t.

diesen letzten Wert T~ . im Speicher zu behalten. Das Ausfuhren dieser Operation wird durch die Programmsteuereinheit 5 gesteuert· Als Befehl zur Ausfuhrung dient ein dem Eingang 50 zugefUhrter Impuls« Dieser Impuls kann beliebig ausgelöst werden, z. B. von Hand, am besten jedoch selbsttätig durch eine beliebige Uhr, die vorteilhaft durch den Oszillator 1 gesteuert wird. Am Ausgang 46 des Zählers ist ein Korrektursignal vorhanden, das mittels des Steuergerätes die Korrektur der Abstimmung des Oszillators 1 um den Wert F, vornimmt·this last value T ~. to keep in memory. The export this operation is controlled by the program control unit 5. This pulse can be triggered at will, e.g. B. by hand, on best, however, automatically by any clock that is advantageously controlled by the oscillator 1. At the output 46 of the counter If there is a correction signal, the control unit corrects the tuning of the oscillator 1 by the value F, undertakes

Zum Ableiten des Algorithmus des Rechner· 4 mit Speicher dient Figur 2. Hier ist in A der Verlauf der Zeitverschiebung \j (t) des geregelten Oszillators gegenüber dem Normalsteuersignal in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt· Es sei vorausgesetzt, daßFigure 2 is used to derive the algorithm of the computer · 4 with memory. Here, A shows the course of the time shift \ j (t) of the controlled oscillator in relation to the normal control signal as a function of time · It is assumed that

00b834/0655 " 9 "00b834 / 0655 " 9 "

BADBATH

die Ermittlungspunkte in regelmäßigen Zeitintervallen der Länge T aufeinanderfolgen,) Die Zeit T kann beliebig gewählt werden· FUr sehr genaue Oszillatoren ist z.B„ die Zeitspanne eines Tagesy d.i. T = 24 Stunden, geeignet· Es genUgt nämlich eine Tageszeit zu wählen, in welcher der Empfang des Normalsteuersignals voll gesichert ist und da die Korrektur vorzunehmen. Falls gleichzeitig eine graphische Aufzeichnung der Zeitverschiebung ^f (t) vorgenommen wird, kann ihr entnommen werden, ob der geregelte Oszillator eine oder mehrere Perioden der Normalsteuerfrequenz f Über-Sprüngen hat.the determination points follow one another at regular time intervals of length T,) The time T can be chosen arbitrarily · For very precise oscillators, for example, “the time span of a day y di T = 24 hours, is suitable Reception of the normal control signal is fully assured and the correction must be made there. If a graphic recording of the time shift ^ f (t) is carried out at the same time, it can be seen whether the controlled oscillator has jumped over one or more periods of the normal control frequency f.

Es sei vorausgesetzt, daß im Ermittlungszeitpunkt t. . der geregelte Oszillator verstimmt ist und eine gewisse Zeitverschiebung (C., / 0) besitzt. Nach Figur 2 ist im Zeitpunkt t. , die Zeitierschiebung C · ι = C (t. .), die mit einer durch die VorrichtungIt is assumed that at the time of determination t. . the controlled oscillator is out of tune and has a certain time shift (C., / 0). According to FIG. 2, at time t. , the timing shift C · ι = C (t ..), which with a through the device

gegebene Genauigkeit festgestellt wurde (was in Figur 2 durch den Toleranzbereich Λ O angedeutet ist). In diesem Zeitpunkt besteht die Frequenzabweichung F. . (wie in B angedeutet ist), die theoretische fUr die ganze Zeit T bis zum weiteren Ermittlungszeitpunkt t. konstant bleibt (die eigene Unstabilität des Oszillators 1 wegen der Vereinfachung der Erklärung nicht berücksichtigt). Der Wert C . . ist im Speicher des Rechners 4 gespeichert.given accuracy was determined (which is indicated in Figure 2 by the tolerance range Λ O). At this point in time exists the frequency deviation F.. (as indicated in B), the theoretical for the entire time T up to the further determination time t. remains constant (the own instability of the oscillator 1 not taken into account due to the simplification of the declaration). Of the Value C. . is stored in the memory of the computer 4.

Im Zeitpunkt t. hat die Ze.ltverechiebung des Oszillators 1 gegenüber dem Normaleteuereignal den Wert u . s ^f (t,)f der wieder durch denAt time t. the Ze.ltverchichtung of the oscillator 1 compared to the normal cost signal has the value u. s ^ f (t,) f the again through the

Zeitvergleicher 3 im Bereich der Genauigkeit ^u des derates festgestellt wurde. Der Verlauf des Wertes der Zeitverschiebung {/ (t) ist zwischen diesen Punkten in Wirklichkeit nicht linear, wie ge-Time comparator 3 in the range of accuracy ^ u of the derate was determined. The course of the value of the time shift {/ (t) is in reality not linear between these points, as

00«83*/OeSS ' !C "BAD G-IGlNAL00 «83 * / OeSS ' ! C " BA D G-IGlNAL

zeichnet, sondern besitzt im allgemeinen zufällige Werte, inbegriffen die Alterungskomponente« Zum Zwecke der Erklärung genügt es jedoch, einen theoretisch linearen Verlauf, wie gezeichnet, anzunehmen. Falls im Zeitpunkt t. keine Korrektur ausgeführtdraws, but generally has random values, included the aging component «For the purpose of explanation, however, it is sufficient to use a theoretically linear course, as shown, to accept. If at time t. no correction carried out

worden wäre, wird vorausgesetzt, daß der Verlauf der Änderung der Zeitverschiebung t (t) gemäß der strichlierten Linie des Verlaufes (Fortsetzung der Verbindungslinie der Punkte (t. ., "V * ,) undwould have been, it is assumed that the course of the change in the time shift t (t) according to the dashed line of the course (continuation of the connecting line of the points (t.., "V *,) and

(t., C .) sein wUrde, und der Wert der Verschiebung wUrde im Zeitpunkt t. . den Wert C . ,«2C/.-V/.. erreichen. Da man jedoch die Verschiebung £, . . s 0 erreichen will, muß eine Korrektur F, der Frequenz f. eingeführt werden, die proportional(t., C. ) would be, and the value of the displacement would be at time t. . the value C. , «2C /.- V / .. reach. However, since the displacement £,. . s 0, a correction F, proportional to the frequency f., must be introduced

dem Wert 2C1- C . , ist.
Es gilt die Beziehung, daß
the value 2C 1 - C. , is.
The relationship that applies

i - ι = i - ι =

T fh T f h

in Worten, daß die Änderung der Zeitverschiebung (t) in gleichem Verhältnis zur Länge des Ermittlungsintervalles T ist, wie die Verschiebung der Frequenz F. . in diesem Intervall zum Frequenz-Nominalwert f. ist. Ähnlich ist es für das Intervall t. —"""*·+ιin words that the change in the time shift (t) is in the same proportion to the length of the determination interval T as the shift in the frequency F. in this interval to the nominal frequency value f. It is similar for the interval t. - """* · + ι

^H-I1" ^i u Fi (2) ^ HI 1 "^ i u F i (2)

T fh T f h

Die Frequenzkorrektlr, die im Zeitpunkt t, ausgeführt werden muß, damit im folgenden Ermittlungeaugenblick t. . eine Zeitverschiebung C". . entsteht, nufi noch (1) und (2) sein The frequency correction, which must be carried out at time t, so that in the next investigation instant t. . a time shift C ".. arises, must still be (1) and (2)

00983W0665 "»- MD 0R|<3WAL 00983W0665 "» - MD 0R | <3WAL

F, = F. - F. . = f. \ (Γ . ,-2 Γ.+ t . , ) k ι i-l h T υ l+l ι l-l 'F, = F. - F.. = f. \ (Γ., -2 Γ. + t.,) k ι il h T υ l + l ι ll '

Die relative Frequenzkorrektur ist somitThe relative frequency correction is thus

Λ . ι . M -2 -C1 + ^1 Λ. ι. M -2 -C 1 + ^ 1

h 'H '

Falls im Zeitpunkt t. . der Vfert L . .. Null erreichen soll, beträgt die nötige Frequenzkorrektur des geregelten OszillatorsIf at time t. . the Vfert L. .. should reach zero, is the necessary frequency correction of the controlled oscillator

Fko = - 1 . ( 2 X - IT ). F ko = - 1. (2 X - IT).

f T ι i-l f T ι il

Gemäß dieser Beziehung muß der Rechner 4 mit Speicher arbeiten. Eine Verwirklichung eines gemäß diesem Algorithmus arbeitenden Rechners ist auf verschiedene Weise möglich und ist nicht Gegenstand dieser Erfindung.According to this relationship, the computer 4 must operate with memory. An implementation of one that works according to this algorithm Computer is possible in various ways and is not the subject of this invention.

In einer Reihe von Fällen ist es vorteilhafter, den durchschnittlichen Wert der Zeitverschiebung X~(t) in der Nähe des Ermittlungszeitpunktes-t. statt des augenblicklichen Wertes festzustellen wodurch die Wirkung von zufälligen Fluktuationen behoben wird. Oa Vorrichtungen, die als Zeitvergleicher 3 verwendet werden können. Üblicherweise mit Integrierelementen ausgestattet sind, ist dies· Forderung Üblicherweise erfüllt.In a number of cases it is more beneficial to use the average Value of the time shift X ~ (t) in the vicinity of the determination time-t. instead of determining the current value, which eliminates the effect of random fluctuations will. The above devices used as the time comparator 3 can. Usually equipped with integrating elements is this · Requirement usually met.

Durch das Verfahren und die Anordnung wird gesichert, daß die Frequenzkorrekturen, die für die Erhaltung der Verschiebung der Phase des geregelten Oszillators in den erforderlichen bzw, feststellbaren Grenzen nötig sind, in ihrer absoluten Größe kleiner si.nl The method and the arrangement ensure that the frequency corrections necessary for maintaining the displacement of the Phase of the controlled oscillator in the required or ascertainable limits are necessary, in their absolute size smaller si.nl

009834/0655 _ 12 _009834/0655 _ 12 _

als bei anderen Nachstimmethoden bei gleichen Grenzen der zusätzlichen Phasenabweichungen· Diese Korrekturen sind bekannt und während eines Intervalls konstant und ein derart geregelter Oszillator kann z.B. auch besser zum genauen Messen von Frequenzen dienen als bekannte Typen der geregelten Oszillatoren.than with other retuning methods with the same limits of the additional Phase deviations These corrections are known and constant during an interval and an oscillator controlled in this way can e.g. Also serve better for precise measurement of frequencies than known types of regulated oscillators.

- 13 -- 13 -

009834/0855009834/0855

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE :PATENT CLAIMS: le Verfahren zur automatischen Regelung von Oszillatoren, insbesondere für sekundäre Normalfrequenz- oder Normalzeitanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessene Zeitverschiebung ( (, (t) ) des geregelten Oszillators im Vergleich zum Noramlfrequenzsteuersignal in eine Größe Überfuhrt wird, deren Wert in einem Speicher gespeichert werden kann und in voraus bestimmten, regelmäßig mit einem konstanten Zeitintervall (T) sich wiederholenden Ermittlungszeitpunkten (t.) eine Frequenzkorrektur (F, ) unter Anwendung eines gespeicherten Wertes ( Tj . « ) der Zeitverschiebung ( C) im vorangehenden Ermittlungszeitpunkte (t. ,) und des im vorliegenden Ermittlungszeitpunkt (t.) festgestellten Wertes (T\)le method for the automatic control of oscillators, in particular for secondary normal frequency or normal time systems, characterized in that the measured time shift ((, (t)) of the controlled oscillator compared to the normal frequency control signal is converted into a variable, the value of which is stored in a memory can and in advance determined, regularly with a constant time interval (T) repeating determination times (t.) a frequency correction (F,) using a stored value ( Tj. «) of the time shift ( C) in the previous determination times (t.,) and the value (T \) determined in the present determination time (t.) der Zeitverschiebung berechnet wird und nach dieser Berechnung im Speicher der zuletzt festgestellte Wert (C-.) gespeichertthe time shift is calculated and after this calculation the last determined value (C-.) is stored in the memory wird und eine Änderung der Frequenz (f.) des geregelten Oszillators um eine berechnete Korrektur (F, ) ausgeführt wird, wobei die Korrektur (F, ) nabh der Gleichungand a change in the frequency (f.) of the controlled oscillator a calculated correction (F,) is carried out, where the correction (F,) depending on the equation Fko » I ( 2 1 . - T41 ) erfolgt, F ko »I (2 1. - T 41 ) takes place, π
wobei f, die Nennfrequenz des geregelten Oszillators ist.
π
where f, is the nominal frequency of the controlled oscillator.
2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverschiebung ("£*) als Durchschnittswert der Zeit-2. The method according to claim 1, characterized in that that the time shift ("£ *) as the average value of the time -H-009834/0656 -H-009834/0656 verschiebung in der Ntthe des Ermittlungsaugenblicks ermittelt wird«shift determined in the vicinity of the investigation moment will" 3. Anordnung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach Anspruch 1 und/ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang (34) eines an sich bekannten Zeitvergleichers (3) eine Rechenvorrichtung (4) mit einfachem Speicher angeschlossen ist, welche an eine Programmsteuereinheit (5) angeschlossen ist, und gemäß dem im Anspruch 1 erwähnten Algorithmus periodisch in Ermittlungszeitpunkten (t.) in regelmäßigen Intervallen (T) durch Steuerimpulse am Eingang (50) der Programmsteuereinheit (5) arbeitet, und daß an den Ausgang (46) der Rechenvorrichtung (4) mit Speicher eine Betätigungseinheit (6) angeschlossen ist, welche die Abstimmung des geregelten Oszillators (1) um eine Korrektur (F1 ) nachstellt.3. Arrangement for performing the method according to claim 1 and / or 2, characterized in that a computing device (4) with a simple memory is connected to the output (34) of a time comparator (3) known per se, which is connected to a program control unit (5 ) is connected, and according to the algorithm mentioned in claim 1 works periodically at determination times (t.) at regular intervals (T) by control pulses at the input (50) of the program control unit (5), and that at the output (46) of the computing device ( 4) an actuating unit (6) is connected to the memory, which readjusts the tuning of the controlled oscillator (1) by a correction (F 1 ). KOKO PATENTANWALTPATENT ADVOCATE 009834/06SS009834 / 06SS
DE19681762746 1967-08-21 1968-08-17 Method for syntonizing precise oscillators and the arrangement for performing this method Pending DE1762746A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS595967 1967-08-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1762746A1 true DE1762746A1 (en) 1970-08-20

Family

ID=5405558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19681762746 Pending DE1762746A1 (en) 1967-08-21 1968-08-17 Method for syntonizing precise oscillators and the arrangement for performing this method

Country Status (4)

Country Link
AT (1) AT308196B (en)
CH (2) CH1246468A4 (en)
DE (1) DE1762746A1 (en)
GB (1) GB1242457A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2638311A1 (en) * 1975-08-26 1977-03-10 Seikosha Kk SIGNAL GENERATOR
EP0321725A2 (en) * 1987-12-22 1989-06-28 Siemens Aktiengesellschaft Method for determining the control voltage of a voltage-controlled oscillator in a phase-locked loop

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2132042B (en) * 1982-12-15 1986-09-24 British Broadcasting Corp Frequency and timing sources
CA2076039C (en) * 1990-02-16 2001-01-30 Wilhelm Volejnik Process and device for beat recovery

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2638311A1 (en) * 1975-08-26 1977-03-10 Seikosha Kk SIGNAL GENERATOR
EP0321725A2 (en) * 1987-12-22 1989-06-28 Siemens Aktiengesellschaft Method for determining the control voltage of a voltage-controlled oscillator in a phase-locked loop
EP0321725A3 (en) * 1987-12-22 1990-04-25 Siemens Aktiengesellschaft Method for determining the control voltage of a voltage-controlled oscillator in a phase-locked loop

Also Published As

Publication number Publication date
GB1242457A (en) 1971-08-11
CH509624A (en) 1971-03-15
CH1246468A4 (en) 1971-03-15
AT308196B (en) 1973-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3841512C2 (en)
DE1953484C3 (en) Circuit arrangement for regulating the frequency and phase of the clock pulses supplied by a voltage-controlled oscillator
DE2720432C3 (en) Synchronizing signal generator
EP0102598A1 (en) Device for phase synchronization
DE1950747A1 (en) Frequency generator
DE112014006322T5 (en) Charge Pump Calibration for a Two-Way Phase Control Loop
DE1928454A1 (en) Resonance spectrometer with pulse modulation
DE4139117C1 (en)
DE2250389B2 (en) Time standard, especially for electronic watches, with a time base that controls an adjustable frequency divider
DE112016001357T5 (en) Hybrid phase-locked loop with wide latching range
DE2751021A1 (en) ARRANGEMENT FOR SYNCHRONIZING OSCILLATOR SIGNALS
DE2531102C3 (en) Radar device for sending and receiving pulse trains with different frequencies from pulse to pulse
EP0166749B1 (en) Phase regulation circuit
DE1762746A1 (en) Method for syntonizing precise oscillators and the arrangement for performing this method
DE3345788A1 (en) SPEED CONTROL DEVICE FOR AN AC MOTOR
DE3426420A1 (en) DEVICE FOR MEASURING AVERAGE FREQUENCIES
EP0873588A1 (en) Method and device for modulating the frequency of a high-frequency signal
DE2454334A1 (en) METHOD AND ARRANGEMENT FOR FREQUENCY CONTROL
DE102014109471B4 (en) Clock recovery with frequency synchronization
DE2856397A1 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT FOR ACHIEVING SIMILAR RUN BETWEEN THE OSCILLATOR FREQUENCY AND THE RESONANCE FREQUENCY OF THE INPUT CIRCUIT OF AN OVERLAY RECEIVER
CH536046A (en) Method for the automatic control of oscillators and arrangement for carrying out this method
DE19939036C2 (en) Arrangement for sweeping a frequency synthesizer
DE2426992B2 (en) On-board navigation computer for aircraft
DE2302064C3 (en) Circuit arrangement for generating a harmonic oscillation with rapid transient response
DE938969C (en) Circuit arrangement for generating a variable frequency