RU8167U1 - QUANTUM STANDARD OF FREQUENCY AND TIME - Google Patents
QUANTUM STANDARD OF FREQUENCY AND TIME Download PDFInfo
- Publication number
- RU8167U1 RU8167U1 RU97120299/20U RU97120299U RU8167U1 RU 8167 U1 RU8167 U1 RU 8167U1 RU 97120299/20 U RU97120299/20 U RU 97120299/20U RU 97120299 U RU97120299 U RU 97120299U RU 8167 U1 RU8167 U1 RU 8167U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- input
- output
- quantum
- standard
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electric Clocks (AREA)
Abstract
1. Квантовый стандарт частоты и времени, содержащий квантовый стандарт частоты, выход которого соединен с входом устройства формирования временных сигналов, отличающийся тем, что в него дополнительно введено устройство компенсации дрейфа частоты, выход которого соединен с управляющим входом квантового стандарта частоты, а первый и второй входы соединены соответственно с первым и вторым выходами устройства формирования временных сигналов.2. Квантовый стандарт по п.1, отличающийся тем, что устройство компенсации дрейфа частоты содержит кодирующее устройство, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первыми входами RS-триггера, первого реверсивного счетчика и второго реверсивного счетчика, выход которого соединен со вторым входом первого реверсивного счетчика, первым входом вентиля и вторым входом RS-триггера, выход которого соединен с первым входом третьего реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с выходом вентиля и третьим входом первого реверсивного счетчика, выход которого соединен со вторым входом второго реверсивного счетчика, причем выход третьего реверсивного счетчика, третий вход второго реверсивного счетчика и второй вход вентиля являются соответственно выходом, первым и вторым входами устройства компенсации дрейфа частоты.1. A quantum standard of frequency and time, containing a quantum frequency standard, the output of which is connected to the input of the device for generating temporary signals, characterized in that it additionally includes a frequency drift compensation device, the output of which is connected to the control input of the quantum frequency standard, and the first and second the inputs are connected respectively to the first and second outputs of the device for generating temporary signals. 2. The quantum standard according to claim 1, characterized in that the frequency drift compensation device comprises an encoding device, the first, second and third outputs of which are connected respectively to the first inputs of the RS flip-flop, the first reversible counter and the second reversible counter, the output of which is connected to the second input of the first a reverse counter, the first input of the valve and the second input of the RS-flip-flop, the output of which is connected to the first input of the third reverse counter, the second input of which is connected to the output of the valve and the third input of the first th down counter whose output is connected to a second input of the second down counter, the output of the third down counter, a third input of the second down counter and a second input gate are respectively output first and second inputs of the frequency drift compensation unit.
Description
Изобретение относится к области квантовой радиотехники и может быть использовано в квантовых стандартах частоты и времени.The invention relates to the field of quantum radio engineering and can be used in quantum standards of frequency and time.
Известен квантовый стандарт частоты и времени 1 (см.фиг. 1), содержащий квантовый стандарт частоты 1, выход которого соединен со входом устройства формирования временных сигналов (блока формирования шкалы времени) 2. При этом эталонный частотный сигнал ( МГц) снимается с квантового стандарта частоты (Выход I), а эталонный временной сигнал (последовательность импульсов с периодом следования 1 с) - с устройства формирования временных сигналов (Выход II).The known quantum standard of frequency and time 1 (see Fig. 1), containing the quantum standard of frequency 1, the output of which is connected to the input of the device for generating temporary signals (block for forming a timeline) 2. In this case, the reference frequency signal (MHz) is removed from the quantum standard frequency (Output I), and the reference time signal (a sequence of pulses with a repetition period of 1 s) - from the device for generating temporary signals (Output II).
Данное устройство взято за ближайший аналог.This device is taken for the closest analogue.
Недостатком ближайшего аналога является большая погрешность частоты и шкалы времени, обусловленная наличием систематического линейного дрейфа частоты квантового стандарта частоты.The disadvantage of the closest analogue is the large error of the frequency and time scale due to the presence of a systematic linear frequency drift of the quantum frequency standard.
Изобретение направлено на решение проблемы уменьшения погрешности по частоте и по времени квантовых стандартов частоты и времени.The invention is directed to solving the problem of reducing the error in frequency and time of quantum standards of frequency and time.
Сушность изобретения заключается в том, что в квантовый стандарт частоты и времени, содержапщй квантовый стандарт частоты, выход которого соединен со входом устройства формирования временных сигналов, дополнительно введено устройство компенсации дрейфа частоты, выход которого соединен с управляюшим входом квантового стандарта частоты, а первый и второй входы соединены соответственно с первым и вторым выходами устройства формирования временных сигналов.The essence of the invention lies in the fact that the quantum standard of frequency and time, containing the quantum frequency standard, the output of which is connected to the input of the device for generating temporary signals, additionally introduces a frequency drift compensation device, the output of which is connected to the control input of the quantum frequency standard, and the first and second the inputs are connected respectively to the first and second outputs of the device for generating temporary signals.
На фиг.2 приведена структурная схема предлагаемого квантового стандарта частоты и времени, где обозначено:Figure 2 shows the structural diagram of the proposed quantum standard of frequency and time, where indicated:
1- квантовый стандарт частоты,1- quantum frequency standard,
2- устройство формирования временных сигналов,2 - a device for generating temporary signals,
3- устройство компенсации дрейфа частоты,3- frequency drift compensation device,
4- делитель частоты,4- frequency divider,
5- счетчик времени,5- time counter
6- кодирующее устройство,6 - encoding device
7- RS-триггер,7- RS trigger
8- первый реверсивный счетчик,8 - the first reversible counter,
9- второй реверсивный счетчик,9 - second reversible counter,
10- вентиль,10-valve
11- третий реверсивный счетчик.11- third reversible counter.
Квантовый стандарт частоты и времени (см.фиг.2) содержит квантовый стандарт частоты 1, устройство формирования временных сигналов 2 и устройство компенсации дрейфа частоты 3. Выход квантового стандарта частоты 1 соединен со входом устройства формирования временных сигналов 2. Выход устройства компенсации дрейфа частоты 3 соединен с управляющим входом квантового стандарта частоты 1. Первый и второй входы устройства компенсации дрейфа частоты 3 соединены соответственно с первым и вторым выходами устройства формирования временных сигналов 2. При этом эталонный частотный сигнал ( МГц) снимается со второго выхода квантового стандарта частоты 1 (Выход I квантового стандарта частоты иThe quantum standard of frequency and time (see FIG. 2) contains the quantum standard of frequency 1, a device for generating temporary signals 2 and a device for compensating for the drift of frequency 3. The output of the quantum standard of frequency 1 is connected to the input of the device for generating temporary signals 2. The output of the device for compensating for the frequency drift 3 connected to the control input of the quantum frequency standard 1. The first and second inputs of the frequency drift compensation device 3 are connected respectively to the first and second outputs of the device for generating temporary signals 2. In this case, the reference frequency signal (MHz) is removed from the second output of the quantum frequency standard 1 (Output I of the quantum frequency standard and
времени), а эталонный временной сигнал (последовательность импульсов с периодом следования 1 с) снимается с третьего выхода устройства формирования временных сигналов 2 (Выход II квантового стандарта частоты и времени).time), and the reference time signal (a sequence of pulses with a repetition period of 1 s) is removed from the third output of the device for generating temporary signals 2 (Output II of the quantum standard of frequency and time).
Устройство формирования временных сигналов 2 содержит последовательно соединенные делитель частоты 4 и счетчик времени 5.The device for generating temporary signals 2 contains a series-connected frequency divider 4 and a time counter 5.
Делитель частоты 4 предназначен для деления выходной частоты квантового стандарта частоты 1 (5 МГц) до 1 Гц. Промежуточный выход делителя частоты 4 является вторым выходом устройства формирования временных сигналов 2.Frequency divider 4 is designed to divide the output frequency of the quantum standard frequency 1 (5 MHz) to 1 Hz. The intermediate output of the frequency divider 4 is the second output of the device for generating temporary signals 2.
Счетчик времени 5 предназначен для подсчета импульсов с частотой следования 1 Гц (период следования 1 с) и обеспечивает определение и индикацию текущего времени в часах (до 24-х часов), минутах и секундах. Выход счетчика времени 5, где имеется сигнал смены суток, является первым выходом устройства формирования временных сигналов 2.Time counter 5 is designed to count pulses with a repetition rate of 1 Hz (repetition period of 1 s) and provides the determination and indication of the current time in hours (up to 24 hours), minutes and seconds. The output of the time counter 5, where there is a day change signal, is the first output of the device for generating temporary signals 2.
Устройство компенсации дрейфа частоты 3 содержит кодирующее устройство 6, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первыми входами RS-триггера 7, первого реверсивного счетчика 8 и второго реверсивного счетчика 9. Кодирующее устройство 6 представляет собой механический кодовый переключатель, с помощью которого вручную набирается требуемый код. Выход второго реверсивного счетчика 9 соединен со вторым входом первого реверсивного счетчика 8, первым входом вентиля 10 и вторым входом RS-триггера 7. Выход RS-триггера 7 соединен с первым входом третьего реверсивного счетчика 11, второй вход которого соединен с выходом вентиля 10 и третьим входом первого реверсивного счетчика 8, выход которого соединен со вторым входом второго реверсивного счетчика 9. Выход третьего реверсивного счетчика 11 является выходом устройства компенсации дрейфа частоты 3. Третий вход второго реверсивного счетчика 9 и второй вход вентиля 10 являются соответственно первым и вторым входами устройства компенсации дрейфа частоты 3.The frequency drift compensation device 3 comprises an encoder 6, the first, second, and third outputs of which are connected respectively to the first inputs of the RS flip-flop 7, the first reverse counter 8 and the second reverse counter 9. The encoder 6 is a mechanical code switch, with which the required code is dialed. The output of the second reverse counter 9 is connected to the second input of the first reverse counter 8, the first input of the valve 10 and the second input of the RS trigger 7. The output of the RS trigger 7 is connected to the first input of the third reverse counter 11, the second input of which is connected to the output of the valve 10 and the third the input of the first reverse counter 8, the output of which is connected to the second input of the second reverse counter 9. The output of the third reverse counter 11 is the output of the frequency drift compensation device 3. The third input of the second reverse counter 9 and Torah inlet valve 10 are respectively first and second inputs of the frequency drift compensation device 3.
Квантовый стандарт частоты и времени работает следующим обргаом.The quantum standard of frequency and time works as follows.
1Свантовый стандарт частоты 1 генерирует стабильный по частоте сигнал, однако имеющий линейный дрейф частоты. Частота этого сигнала делится до 1 Гц (период следования импульсов 1 с) устройством формирования временных сигналов 2, в котором также осуществляется подсчет секундных импульсов. На первом выходе устройства формирования временных сигналов 2 периодически выдается сигнал смены суток. На втором выходе устройства формирования временных сигналов 2 вьщаются импульсы с частотой следования более 1 Гц, например, 1 МГц. Эти два сигнала поступают соответственно на первый и второй входы устройства компенсации дрейфа частоты 3, которое раз в сутки или один раз в заданное число суток (согласно установки кода в кодирующем устройстве 6) вьфабатьгоает сигнал коррекции частоты, который подается на управляющий вход квантового стандарта частоты 1 и таким образом компенсирует дрейф его частоты, а следовательно, уменьщает погрешность по частоте и времени квантового стандарта частоты и времени в целом.1 The quantum frequency standard 1 generates a frequency-stable signal, but having a linear frequency drift. The frequency of this signal is divided up to 1 Hz (pulse repetition period 1 s) by the device for generating temporary signals 2, in which second pulse counts are also carried out. At the first output of the device for generating temporary signals 2, a signal for changing the day is periodically issued. At the second output of the device for generating temporary signals 2 pulses are pulled with a repetition rate of more than 1 Hz, for example, 1 MHz. These two signals are respectively supplied to the first and second inputs of the frequency drift compensation device 3, which once a day or once at a predetermined number of days (according to the code setting in encoder 6) generates a frequency correction signal, which is fed to the control input of the quantum frequency standard 1 and thus compensates for the drift of its frequency, and therefore, reduces the error in frequency and time of the quantum standard of frequency and time in general.
Величина коррекции, знак коррекции и периодичность коррекции устанавливаются заранее в устройстве компенсации дрейфа частоты 3, а именно в кодирующем устройстве 6.The correction amount, the correction sign, and the correction frequency are set in advance in the frequency drift compensation device 3, namely, in the encoding device 6.
Для того, чтобы установить эти величины, предварительно частота квантового стандарта частоты и времени длительное время (не менее 1 месяца) сравнивается с эталоном частоты, в результате чего определяется величина и знак дрейфа частоты. В дальнейщем дрейф частоты проверяется при периодических поверках квантового стандарта частоты и времени, которые он обязан проходить.In order to establish these values, first the frequency of the quantum standard of frequency and time for a long time (at least 1 month) is compared with the frequency standard, as a result of which the magnitude and sign of the frequency drift are determined. Subsequently, the frequency drift is checked by periodically checking the quantum standard of the frequency and time that it must pass.
Устройство компенсации дрейфа частоты 3 работает следующим образом. На кодирующем устройстве 6 задается код величины, знака и периодичности коррекции (один раз в сутки или один раз в заданное число суток). Второй реверсивный счетчик 9 считает в сторону уменьшения заданное кодирующим устройством 6 число импульсов смены суток, поступающих от счетчика времени 5, то есть число суток, через которое должна проводиться коррекция частоты квантового стандарта частоты и времени.The frequency drift compensation device 3 operates as follows. On the encoding device 6, a code is set for the magnitude, sign and frequency of correction (once a day or once at a given day). The second reversible counter 9 counts downward the number of pulses of the day shift coming from the time counter 5, set by the encoder 6, that is, the number of days through which the correction of the frequency of the quantum frequency and time standard should be carried out.
При достижении числа «О второй реверсивный счетчик 9 вьщает команду о проведении коррекции частоты, которая поступает на RS-триггер 7, запускает первый реверсивный счетчик 8 и открьшает вентиль 10. Последовательность импульсов коррекции, формируемых делителем частоты 4, поступает на выход вентиля 10 и на тактовый вход первого реверсивного счетчика 8, который также считает их в сторону уменьшения. При обнулении первого реверсивного счетчика 8 он вырабатывает сигнал, приводящий второй реверсивный счетчик 9 и все устройство компенсации 3 в исходное состояние, то есть вентиль 10 закрывается, первый реверсивный счетчик 8 прекращает счет.When the number “О” is reached, the second reversible counter 9 issues a command for frequency correction, which is sent to the RS flip-flop 7, starts the first reversible counter 8 and opens the valve 10. The sequence of correction pulses generated by the frequency divider 4 goes to the output of the valve 10 and the clock input of the first reversible counter 8, which also counts them down. When the first reversible counter 8 is zeroed, it generates a signal that brings the second reversible counter 9 and the entire compensation device 3 to its initial state, that is, the valve 10 closes, the first reversible counter 8 stops counting.
С выхода вентиля 10 поступит определенное число импульсов на счетный вход третьего реверсивного счетчика И, который сосчитает их в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от сигнала о знаке коррекции, поступившем с RS-триггера 7 (лог.О или ЛОГ.1). Сигнал с выхода третьего реверсивного счетчика 11 поступит на управляющий вход квантового стандарта частоты, выполненный в виде, например, цифроаналогового преобразователя, изменив его частоту. Затем работа устройства периодически повторяется. Периодическая коррекция частоты квантового стандарта частоты и времени означает изменение (компенсацию) дрейфа его частоты.From the output of gate 10, a certain number of pulses will arrive at the counting input of the third reversible counter And, which will count them up or down depending on the signal about the correction sign received from the RS-trigger 7 (log.O or LOG.1). The signal from the output of the third reversible counter 11 will go to the control input of the quantum frequency standard, made in the form, for example, of a digital-to-analog converter, changing its frequency. Then the operation of the device is periodically repeated. Periodic correction of the frequency of the quantum standard of frequency and time means a change (compensation) of the drift of its frequency.
Таким образом можно уменьшить величину дрейфа частоты в 2-3 и более раз и, следовательно, во столько же раз уменьшить погрешность по частоте и по времени квантового стандарта частоты и времени.Thus, it is possible to reduce the magnitude of the frequency drift by 2-3 times or more and, therefore, reduce the error in frequency and time of the quantum standard of frequency and time by the same amount.
Литература. 1. Стандарты частоты и дискриминаторов, изд. стр.275-283. времени на основе квантовых генераторов и Сов. радио, М., 1978. Под. ред. Б.П. Фатеева, Literature. 1. Standards of frequency and discriminators, ed. pg. 275-283. time based on quantum generators and owls. Radio, M., 1978. Under. ed. B.P. Fateeva
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97120299/20U RU8167U1 (en) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | QUANTUM STANDARD OF FREQUENCY AND TIME |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97120299/20U RU8167U1 (en) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | QUANTUM STANDARD OF FREQUENCY AND TIME |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU8167U1 true RU8167U1 (en) | 1998-10-16 |
Family
ID=48270036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97120299/20U RU8167U1 (en) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | QUANTUM STANDARD OF FREQUENCY AND TIME |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU8167U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2730875C1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-08-26 | Акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | Method for storage of electric oscillation frequency |
-
1997
- 1997-12-09 RU RU97120299/20U patent/RU8167U1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2730875C1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-08-26 | Акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | Method for storage of electric oscillation frequency |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2004302554B2 (en) | System for synchronous sampling and time-of-day clocking using an encoded time signal | |
US5703838A (en) | Vernier delay line interpolator and coarse counter realignment | |
EP1593202B1 (en) | Period-to-digital converter | |
RU8167U1 (en) | QUANTUM STANDARD OF FREQUENCY AND TIME | |
HK84595A (en) | A method and an arrangement for accurate digital determination of the time or phase position of a signal pulse train | |
GB1497479A (en) | Frequency dividing arrangements and to electronic timepieces including the same | |
US5398031A (en) | DTMF signal generating circuit | |
US4043111A (en) | Indicated time-correcting device of digital display timepiece | |
Funck | Modification of the Cox-Isham formula for 4πβ-γ-coincidence counting by the “Gandy”-effect and its automatic correction by electronic circuits | |
SU1274128A1 (en) | Frequency-pulse function generator | |
RU2030111C1 (en) | Device for automatic frequency tuning | |
SU1615862A1 (en) | Pulse train shaper | |
SU1654657A1 (en) | Device for measurement errors correction | |
SU1359911A1 (en) | Analog-to-digital frequency converter | |
US4176516A (en) | Arrangement for putting an electronic timepiece right with minute indication advanced at first | |
JP2657498B2 (en) | Digital temperature compensated oscillator | |
SU505007A1 (en) | Electronic quartz watch | |
SU1552305A1 (en) | Programmed master oscillator for thyristor inverter with limitation of frequency range | |
SU758072A1 (en) | Programme-control device | |
SU1302307A1 (en) | Device for setting planned pace in production flows and equipment operation | |
SU879738A1 (en) | Method and device for digital phase detecting of pulse trains at different frequencies | |
SU1278801A1 (en) | Electronic time-piece with correction device | |
SU1171759A1 (en) | Device for controlling flow rate | |
SU1538239A1 (en) | Pulse repetition frequency multiplier | |
SU769482A1 (en) | Electronic time-piece with correction |