RU49293U1 - GROUP FREQUENCY KEEPER - Google Patents
GROUP FREQUENCY KEEPER Download PDFInfo
- Publication number
- RU49293U1 RU49293U1 RU2005115733/22U RU2005115733U RU49293U1 RU 49293 U1 RU49293 U1 RU 49293U1 RU 2005115733/22 U RU2005115733/22 U RU 2005115733/22U RU 2005115733 U RU2005115733 U RU 2005115733U RU 49293 U1 RU49293 U1 RU 49293U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- keeper
- output
- measuring system
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области измерения частоты электрических колебаний и может быть использована при создании источников электрических колебаний, в которых необходима высокая надежность выдачи сигнала - эталонах, хранителях и стандартах частоты. Групповой хранитель частоты, содержащий n идентичных (где n изменяется от 3 до 8), работающих одновременно каналов, каждый из которых включает хранитель частоты и коммутатор, измерительную систему, сигнальные входы которой соединены с выходами хранителей частоты отличающийся тем, что в него введены персональная электронная вычислительная машина (ПЭВМ) и сумматор синусоидальных напряжений, причем один информационный вход ПЭВМ соединен с информационным выходом измерительной системы, а второй - с информационными выходами каждого из хранителей частоты, первый управляющий выход ПЭВМ соединен с управляющим входом измерительной системы, второй - с управляющими входами каждого из хранителей частоты, третий - с управляющими входами каждого из коммутаторов, выходы коммутаторов соединены с входами сумматора синусоидальных напряжений, выход которого, являющийся выходом группового хранителя частоты, соединен с (n+1)-м сигнальным входом измерительной системы. Полезная модель позволяет упростить конструкцию группового хранителя частоты, повысить надежность хранения частоты и обеспечить бесперебойную выдачу сигнала групповой частоты.The utility model relates to the field of measuring the frequency of electrical oscillations and can be used to create sources of electrical oscillations, which require high reliability of signal output - standards, custodians and frequency standards. A group frequency keeper containing n identical (where n varies from 3 to 8) channels operating simultaneously, each of which includes a frequency keeper and a switch, a measuring system whose signal inputs are connected to the outputs of the frequency keeper, characterized in that a personal electronic a computer (PC) and an adder of sinusoidal voltages, moreover, one information input of the PC is connected to the information output of the measuring system, and the second to the information outputs of each frequency, the first control output of the PC is connected to the control input of the measuring system, the second to the control inputs of each of the frequency keepers, the third to the control inputs of each of the switches, the outputs of the switches are connected to the inputs of the sine voltage adder, the output of which is the output of the group frequency custodian connected to the (n + 1) th signal input of the measuring system. The utility model allows to simplify the design of a group frequency keeper, increase the reliability of frequency storage and ensure uninterrupted generation of a group frequency signal.
Description
Полезная модель относится к области измерения частоты электрических колебаний и может быть использована при создании источников электрических колебаний, в которых необходима высокая надежность выдачи сигнала - эталонах, хранителях, стандартах частоты.The utility model relates to the field of measuring the frequency of electrical vibrations and can be used to create sources of electrical vibrations, which require high reliability of signal output - standards, custodians, frequency standards.
Известен групповой эталон частоты [1], содержащий n каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные стандарт частоты, умножитель разности частот, детектор разности частот, управляемый усилитель напряжения, а также устройство аварийного отключения, систему измерения, вычисления и управления, сумматор напряжений, управляемый генератор.Known group frequency standard [1], containing n channels, each of which contains a series-connected frequency standard, a frequency difference multiplier, a frequency difference detector, a controlled voltage amplifier, as well as an emergency shutdown device, a measurement, calculation and control system, a voltage adder controlled generator.
Устройство аварийного отключения включено между выходом детектора разности частот и вторым входом управляемого усилителя напряжения, входы системы измерения, вычисления и управления подключены ко вторым выходам стандартов частоты, которые одновременно соединены со вторыми входами детекторов разности частот, выход сумматора напряжений соединен с управляющим входом управляемого генератора; выходы управляемых усилителей напряжения каждого из n каналов соединены со входом сумматора напряжений, второй выход управляемого генератора соединен со вторыми входами каждого из n умножителей разности частот; один из управляющих выходов системы измерения, вычисления и управления соединен с управляющими входами каждого из управляемых усилителей напряжения.An emergency shutdown device is connected between the output of the frequency difference detector and the second input of the controlled voltage amplifier, the inputs of the measurement, calculation and control systems are connected to the second outputs of the frequency standards, which are simultaneously connected to the second inputs of the frequency difference detectors, the output of the voltage adder is connected to the control input of the controlled generator; the outputs of the controlled voltage amplifiers of each of the n channels are connected to the input of the voltage adder, the second output of the controlled generator is connected to the second inputs of each of the n frequency difference multipliers; one of the control outputs of the measurement, calculation and control system is connected to the control inputs of each of the controlled voltage amplifiers.
Недостатком данного эталона - группового хранителя частоты является то обстоятельство, что при отключении одного из стандартов частоты выходная частота хранителя получает смещение, т.к. частоты стандартов не равны.The disadvantage of this standard, the group frequency keeper, is that when one of the frequency standards is turned off, the output frequency of the keeper receives an offset, because frequencies of standards are not equal.
Такие хранители используются в тех случаях, когда данное обстоятельство не имеет существенного значения, т.к. может быть вычислена поправка на смещение частоты.Such custodians are used in cases where this circumstance is not significant, because a correction for frequency offset can be calculated.
Этот недостаток отсутствует в другом известном групповом хранителе (стандарте) частоты [2], который можно взять за прототип предлагаемой полезной модели.This disadvantage is absent in another well-known group guardian (standard) of frequency [2], which can be taken as a prototype of the proposed utility model.
Данный групповой хранитель частоты содержит n каналов (где n может изменяться от 3 до 8), каждый из которых состоит из последовательно соединенных стандарта частоты, блока фазовой автоподстройки и ключа; формирователь сигналов управления, решающий блок, блок анализа фазовых ошибок, блок вычисления дисперсий и блок сравнения. Три кодовых входа блока сравнения подключены к соответствующим трем кодовым выходам блока вычисления дисперсий, кодовый выход блока сравнения подключен к кодовому входу решающего блока, выход запрета блока вычисления дисперсий соединен с входом решающего блока, тактовый и управляющий выходы формирователя сигналов управления подключены соответственно к тактовому и управляющему входам блока вычисления дисперсий, три кодовых входа которого соединены с соответствующими кодовыми выходами формирователя сигналов управления, каждый из выходов которого подключен к выходу соответствующего стандарта частоты.This group frequency keeper contains n channels (where n can vary from 3 to 8), each of which consists of a frequency standard in series, a phase-locked loop and a key; control signal generator, decisive unit, phase error analysis unit, variance calculation unit and comparison unit. Three code inputs of the comparison block are connected to the corresponding three code outputs of the dispersion calculation block, the code output of the comparison block is connected to the code input of the decision block, the ban output of the dispersion calculation block is connected to the input of the decision block, the clock and control outputs of the control signal generator are connected to the clock and control the inputs of the dispersion calculation unit, the three code inputs of which are connected to the corresponding code outputs of the control signal generator, each of you which moves connected to the output of the corresponding frequency standard.
Недостатком данного группового хранителя частоты является его сложность и соответственно малая надежность.The disadvantage of this group frequency keeper is its complexity and, accordingly, low reliability.
Задачей, которую решает предлагаемая полезная модель, является упрощение конструкции группового хранителя частоты, повышение надежности хранения частоты и обеспечение бесперебойной выдачи сигнала групповой частоты.The task that the proposed utility model solves is to simplify the design of a group frequency keeper, increase the reliability of frequency storage and ensure uninterrupted generation of a group frequency signal.
Это достигается тем, что в групповой хранитель частоты, содержащий n идентичных (где n изменяется от 3 до 8), работающих одновременно каналов, каждый из которых включает хранитель частоты и коммутатор, измерительную систему, входы которой соединены с выходами хранителей частоты, введены персональная электронная This is achieved by the fact that in a group frequency custodian containing n identical (where n varies from 3 to 8) channels operating simultaneously, each of which includes a frequency custodian and a switch, a measuring system whose inputs are connected to the outputs of the frequency custodians, personal electronic
вычислительная машина (ПЭВМ) и сумматор синусоидальных напряжений, причем один информационный вход ПЭВМ соединен с информационным выходом измерительной системы, а второй - с информационными выходами каждого из хранителей частоты, первый управляющий выход ПЭВМ соединен с управляющим входом измерительной системы, второй - с управляющими входами каждого из хранителей частоты, третий - с управляющими входами каждого из коммутаторов, выходы коммутаторов соединены с входами сумматора синусоидальных напряжений, выход которого, являющийся выходом группового хранителя частоты, соединен с (n+1)-м сигнальным входом измерительной системы.a computer (PC) and a sinusoidal voltage adder, with one PC information input connected to the information output of the measuring system, and the second to the information outputs of each of the frequency storage devices, the first PC control output connected to the control input of the measuring system, the second to the control inputs of each of frequency custodians, the third - with the control inputs of each of the switches, the outputs of the switches are connected to the inputs of the adder sinusoidal voltage, the output of which is Odom frequency group keeper, connected to the (n + 1) th signal input of the measuring system.
На фиг.1 изображена структурная схема группового хранителя частоты, где обозначено:Figure 1 shows a structural diagram of a group frequency keeper, where indicated:
1 - хранители частоты,1 - frequency keepers,
2 - коммутаторы,2 - switches,
3 - сумматор синусоидальных напряжений,3 - adder sinusoidal voltage
4 - измерительная система,4 - measuring system
5 - ПЭВМ.5 - PC.
На фиг.2 изображена структурная схема измерительной системы, где обозначено:Figure 2 shows the structural diagram of the measuring system, where indicated:
6 - многоканальный умножитель частоты,6 - multi-channel frequency multiplier,
7 - делители входной частоты,7 - input frequency dividers,
8 - делители выходной частоты многоканального умножителя разности частот, 9,10 -многоканальные коммутаторы,8 - dividers of the output frequency of the multi-channel multiplier of the frequency difference, 9.10 multi-channel switches,
11 - измеритель интервалов времени.11 - meter time intervals.
Для упрощения, на фиг.1 и фиг.2 показаны структурные схемы группового хранителя частоты и измерительной системы для случая формирования группового сигнала от трех хранителей частоты (n=3).To simplify, figure 1 and figure 2 shows the structural diagrams of a group frequency custodian and a measuring system for the case of the formation of a group signal from three frequency custodians (n = 3).
Групповой хранитель частоты содержит: n идентичных (где n изменяется от 3 до 8), работающих одновременно каналов, каждый из которых включает хранитель частоты 1 и коммутатор 2, сумматор синусоидальных напряжений 3, измерительную систему 4, ПЭВМ - 5. Первые выходы хранителей частоты 1 соединены с входами коммутаторов 2, выходы которых соединены с входами сумматора синусоидальных напряжений 3, вторые выходы хранителей частоты 1 соединены с сигнальными входами измерительной системы 4, один информационный вход ПЭВМ 5 соединен с информационным выходом измерительной системы 4, а второй - с информационным выходом каждого из хранителей частоты 1, первый управляющий выход ПЭВМ соединен с управляющим входом измерительной системы 4, второй - с управляющими входами каждого из хранителей частоты 1, третий - с управляющими входами каждого из коммутаторов 2, выход сумматора синусоидальных напряжений 3, являющийся одновременно выходом группового хранителя частоты, соединен с (n+1) -м сигнальным входом измерительной системы 4.The group frequency keeper contains: n identical (where n varies from 3 to 8) channels operating simultaneously, each of which includes a frequency keeper 1 and switch 2, a sinusoidal voltage combiner 3, a measuring system 4, a personal computer - 5. The first outputs of frequency keeper 1 connected to the inputs of the switches 2, the outputs of which are connected to the inputs of the adder sinusoidal voltage 3, the second outputs of the frequency custodians 1 are connected to the signal inputs of the measuring system 4, one information input of the PC 5 is connected to the information output measuring system 4, and the second - with the information output of each of the frequency custodians 1, the first PC control output is connected to the control input of the measuring system 4, the second - with the control inputs of each frequency 1, the third - with the control inputs of each switch 2, output the adder sinusoidal voltage 3, which is simultaneously the output of the group frequency keeper, connected to the (n + 1) -th signal input of the measuring system 4.
Измерительная система 4 содержит многоканальный умножитель разности частот 6, n делителей входной частоты 7, n делителей 8 выходной частоты многоканального умножителя разности частот 6 (по числу каналов), многоканальные коммутаторы (9, 10), измеритель интервалов времени 11.The measuring system 4 contains a multi-channel frequency difference multiplier 6, n dividers of the input frequency 7, n dividers 8 of the output frequency of the multi-channel frequency difference multiplier 6 (according to the number of channels), multi-channel switches (9, 10), a time interval meter 11.
Коммутаторы 2 содержат электронно-механический контакт, управляемый напряжением, сумматор синусоидальных напряжений 3 выполнен в виде трансформатора, имеющего n первичных и одну вторичную обмотку.The switches 2 contain an electronic-mechanical contact controlled by voltage, the adder sinusoidal voltage 3 is made in the form of a transformer having n primary and one secondary winding.
Групповой хранитель частоты работает следующим образом. Хранители частоты 1 непрерывно выдают синусоидальный сигнал стандартной частоты (обычно 5 МГц). Эти сигналы поступают на входы коммутаторов 2, после которых, при включенных коммутаторах, - на сумматор синусоидальных напряжений 3. Измерительная система 4 периодически проводит измерения разности фаз хранителей частоты 1 с помощью измерителя интервалов времени 11.The group frequency keeper operates as follows. Keepers of frequency 1 continuously emit a sinusoidal signal of a standard frequency (usually 5 MHz). These signals are fed to the inputs of the switches 2, after which, with the switches turned on, to the sinusoidal voltage combiner 3. The measuring system 4 periodically measures the phase difference of the frequency custodians 1 using a time interval meter 11.
Для этого 1 раз в 5 минут (или другой интервал времени, задаваемый оператором) на входы измерителя интервалов времени 11 с помощью коммутаторов (9, 10) подключаются сигналы от двух хранителей частоты: один сигнал, полученный путем деления выходной частоты хранителя частоты 1 до 1 Гц, другой - полученный путем деления до 1 Гц выходного сигнала умножителя разности частот 6, в котором содержится умноженная разность частот хранителей частоты. Измеритель интервалов времени 11 измеряет разность интервалов времени между двумя сигналами, после чего вычисляется относительная разность частот двух хранителей :For this, once every 5 minutes (or another time interval specified by the operator), the signals from two frequency custodians are connected to the inputs of the time interval meter 11 using the switches (9, 10): one signal obtained by dividing the output frequency of the frequency keeper 1 to 1 Hz, the other is obtained by dividing up to 1 Hz the output signal of the frequency difference multiplier 6, which contains the multiplied frequency difference of the frequency keepers. The time interval meter 11 measures the difference in time intervals between two signals, after which the relative frequency difference of the two guardians is calculated :
ΔT1, ΔT2 - интервалы времени, измеренные через время т, m - коэффициент умножения разности частот умножителя разности частот 6. Таким образом, проводятся измерения разности фаз и частот всех пар стандартов, после чего ПЭВМ 5 проводит анализ результатов измерений. В случае отклонения от заданного допуска, она определяет хранитель частоты, у которого произошло отклонение частоты и выключает соответствующий коммутатор 2. Кроме того, ПЭВМ 5 проводит анализ исправности хранителей частоты 1. При появлении на информационном выходе хранителей частоты сигнала о неисправности, ПЭВМ 5 с помощью коммутатора 2, отключает соответствующий канал от сумматора синусоидальных напряжений 3.ΔT 1 , ΔT 2 - time intervals measured over time t, m - coefficient of multiplication of the frequency difference of the multiplier of the frequency difference 6. Thus, the phase difference and frequency of all pairs of standards are measured, after which PC 5 analyzes the measurement results. In the event of a deviation from the specified tolerance, it determines the frequency keeper, which has a frequency deviation and turns off the corresponding switch 2. In addition, the PC 5 analyzes the health of the frequency custodians 1. When a fault signal appears on the information output of the frequency custodians, the PC 5 using switch 2, disconnects the corresponding channel from the adder sinusoidal voltage 3.
Каждые сутки ПЭВМ 5 выполняет определение лучшего хранителя группы путем статистической обработки результатов взаимных сличений, и присваивает ему признак опорного генератора.Every day, PC 5 determines the best keeper of the group by statistical processing of the results of intercomparisons, and assigns it the characteristic of a reference generator.
1 раз в сутки ПЭВМ 5 определяет средние за сутки отклонения частот каждого хранителя частоты от частоты хранителя, принятого за опорный и проводит коррекцию фаз и частот хранителей частоты до их совпадения с фазой и частотой опорного хранителя. При этом коррекция частоты осуществляется путем изменения частоты стандартов, а коррекция фазы - также путем изменения частоты на определенное время At, определяемое из выражения:Once a day, PC 5 determines the average daily deviations of the frequencies of each frequency custodian from the frequency of the custodian taken as the reference one and carries out the correction of the phases and frequencies of the frequency keepers to match the phase and frequency of the reference custodian. In this case, the frequency correction is carried out by changing the frequency of the standards, and the phase correction is also by changing the frequency for a certain time At, determined from the expression:
Δφ - разность фаз в радианах,Δφ is the phase difference in radians,
- - относительная разность частот, на которую надо изменить частоту хранителя частоты относительно частоты опорного хранителя; - - the relative frequency difference by which it is necessary to change the frequency of the frequency keeper relative to the frequency of the reference keeper;
Δt - интервал времени, в течение которого необходимо проводить изменение частоты на величину .Δt is the time interval during which it is necessary to carry out a frequency change by .
На время Δt ПЭВМ 5 отключает хранитель частоты, в котором проводится коррекция фазы, от сумматора синусоидальных напряжений 3.For the time Δt, the PC 5 disconnects the frequency keeper, in which the phase correction is carried out, from the adder of sinusoidal voltages 3.
На выходе сумматора синусоидальных напряжений 3 образуется сигнал, частота и фаза которого равна сумме частот и фаз сигналов, поступающих на вход сумматора. Поскольку все частоты и фазы равны с определенной точностью, то при неисправности одного из хранителей частоты и его отключении от сумматора синусоидальных напряжений частота и фаза суммарного сигнала будет оставаться постоянной с заданной точностью.At the output of the adder sinusoidal voltage 3, a signal is generated, the frequency and phase of which is equal to the sum of the frequencies and phases of the signals supplied to the input of the adder. Since all frequencies and phases are equal with a certain accuracy, in the event of a malfunction of one of the frequency keepers and its disconnection from the adder of sinusoidal voltages, the frequency and phase of the total signal will remain constant with a given accuracy.
Данный групповой хранитель частоты разрабатывается в настоящее время для использования в центральном синхронизаторе глобальной спутниковой радионавигационной системы «Глонасс». Результаты предварительных испытаний опытного образца группового хранителя частоты, проведенные на базе ФГУП ННИПИ «Кварц», подтвердили высокую надежность хранения частоты.This group frequency keeper is currently being developed for use in the central synchronizer of the GLONASS global satellite radio navigation system. The results of preliminary tests of a prototype group frequency keeper, conducted on the basis of FSUE NNIPI “Quartz”, confirmed the high reliability of frequency storage.
Библиографические данныеBibliographic data
1. Патент РФ на изобретение №2009536 «Групповой эталон частоты и времени, Логачев В.А., Пастухов А.В., Сахаров Б.А., Ульянов А.А. Опубл. Бюл. «Изобретения» №5, 15.03.94 г.1. RF patent for the invention №2009536 "Group standard of frequency and time, Logachev V. A., Pastukhov A. V., Sakharov B. A., Ulyanov A. A. Publ. Bull. "Inventions" No. 5, 03/15/94
2. Авторское свидетельство СССР №1198750 «Групповой стандарт частоты», В.Г. Рябцев, В.Н. Кошеляев, В.И. Цветков. Опубл. Бюл. «Открытия, изобретения» №46, 15.12.85 г.2. USSR author's certificate No. 1198750 "Group frequency standard", V.G. Ryabtsev, V.N. Koshelyaev, V.I. Of flowers. Publ. Bull. "Discoveries, inventions" No. 46, 12/15/85
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005115733/22U RU49293U1 (en) | 2005-05-23 | 2005-05-23 | GROUP FREQUENCY KEEPER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005115733/22U RU49293U1 (en) | 2005-05-23 | 2005-05-23 | GROUP FREQUENCY KEEPER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU49293U1 true RU49293U1 (en) | 2005-11-10 |
Family
ID=35866546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005115733/22U RU49293U1 (en) | 2005-05-23 | 2005-05-23 | GROUP FREQUENCY KEEPER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU49293U1 (en) |
-
2005
- 2005-05-23 RU RU2005115733/22U patent/RU49293U1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| McKee et al. | A glitch in the millisecond pulsar J0613− 0200 | |
| Hoang et al. | Detecting supermassive black hole–induced binary eccentricity oscillations with LISA | |
| Ohme | Analytical meets numerical relativity: status of complete gravitational waveform models for binary black holes | |
| Brazier et al. | The NANOGrav program for gravitational waves and fundamental physics | |
| MXPA06001955A (en) | System for synchronous sampling and time-of-day clocking using an encoded time signal. | |
| CN103226324A (en) | High-precision time-frequency source capable of being tamed to time-frequency standard in real time | |
| Ma et al. | A time-varying hyperchaotic system and its realization in circuit | |
| JP2009300128A (en) | Sampling synchronization device and sampling synchronization method | |
| Chaberski | Time-to-digital-converter based on multiple-tapped-delay-line | |
| Castro et al. | First measurement of σ8 using supernova magnitudes only | |
| CN108008623B (en) | Time system and method for providing time system signal | |
| RU49293U1 (en) | GROUP FREQUENCY KEEPER | |
| CN203083569U (en) | Digital radio compass | |
| Bui et al. | FPGA-based autonomous GPS-disciplined oscillatorsfor wireless sensor network nodes | |
| JP6005409B2 (en) | Redundant resolver device | |
| Zeebe | OrbitN: A Symplectic Integrator for Planetary Systems Dominated by a Central Mass—Insight into Long-term Solar System Chaos | |
| CN104460313A (en) | GPS time service device for providing high-precision large-step time synchronizing signals | |
| CN209821607U (en) | Time code measuring analyzer | |
| US20130254427A1 (en) | Information processing apparatus and computer program product | |
| Baoqiang et al. | Ultra-resolution phase comparison method combining phase synchronous detection and common frequency source | |
| CN102545893A (en) | Test and measurement instrument with oscillator phase dejitter | |
| Wang et al. | Realize a frequency stability measurement system with PTP | |
| CN102497207A (en) | Multipath high-precision low frequency difference clock source | |
| Chen et al. | Multifunction waveform generator for EM receiver testing | |
| Razo-Hernandez et al. | IRIG-B decoder based on FPGA for synchronization in PMUs by considering different input formats |