SU1018191A1

SU1018191A1 - Beat generator

Info

Publication number: SU1018191A1
Application number: SU803216407A
Authority: SU
Inventors: Виктор Самуилович Закс
Original assignee: Предприятие П/Я А-1178
Priority date: 1980-12-11
Filing date: 1980-12-11
Publication date: 1983-05-15

Abstract

ГЕНЕРАТОР БИЕНИЙ, содержащий смеситель и последовательно включенные усилитель и резонансный контур, отличающийс теМ, что, с целью повышени кратковременной стабильности частоты и снижени уровн частотных шумев, введены Фазовращатель , умножитель частота на N, умножитель частоты N-1 и управл емый двухполюсный коммутатор, вход управлени , которого соединен с генератором импульсов, при этом умножитель часто-ты на N включен между первым переключающим контактом управл емого двухполюсного коммутатора и переым входом смесител , умножитель частоты на Ы- 1 включен между вторым переключающим контактом управл емого двухполюсного коммутатора и вторым, входом смесител , перва и втора группы фиксированных контактов управл емого двухполюсного коммутатора перекрестно соединены, при этом перва пара соединенных между собой фиксированных контактов управл емого двухполюсного коммутатора подключена к входу резонансного контура, втора пара соединенных между собой фиксированных контактов управл емого двухполюсного § коммутатора подключена к выходу резонансного контура, а фазовращатель включен между выходом смесител и входом . усилител .iCZi 00 соThe BEATER GENERATOR, containing a mixer and a series-connected amplifier and a resonant circuit, differs in that, in order to improve short-term frequency stability and reduce the frequency noise level, a Phaser, a frequency multiplier by N, a frequency multiplier N-1, and a controllable two-pole switch, input control, which is connected to a pulse generator, and the frequency multiplier by N is connected between the first switching contact of the controlled bipolar switch and the first input of the mixer, multiplying The frequency on YL-1 is connected between the second switching contact of the controlled bipolar switch and the second, the mixer input, the first and second groups of fixed contacts of the controlled bipolar switch are cross-connected, while the first pair of interconnected fixed contacts of the controlled bipolar switch is connected to the input the resonant circuit, the second pair of interconnected fixed contacts of the controlled bipolar switch § is connected to the output of the resonant circuit, and the phase shifter is connected between the output of the mixer and the input. amplifier .iCZi 00 with

Description

Изобретение относитс к радиотехнике и может использоватьс в различных измерительных и приемопередающих уCTV ройствах, например/ в качестве управл емого генератора с повьииенными требовани ми к спектральной чистоте сигнала .The invention relates to radio engineering and can be used in various measuring and transmitting and transmitting devices, for example, as a controlled generator with specific requirements for the spectral purity of the signal.

Известнь генераторы биений, в котсу рых используютс два генератора, ста билизированные кварцем fl.Lime beat generators, in the Cotsu Rih, two generators stacked with quartz fl are used.

Однако данное устройство не позво-Ю л ет осуществл ть перестройку частоты выходного сигнала в широком диапазоне частот.However, this device does not allow you to tune the frequency of the output signal in a wide frequency range.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс гене-15 ратор биений, содержащий смеситель и последовательно включенные усилитель и резонансный контур 2.Closest to the proposed technical entity is a 15-beat generator containing a mixer and a series-connected amplifier and resonant circuit 2.

Однако известное устройство имеет недостаточно высокую кратковременную 2Q стабильность частоты.However, the known device has an insufficiently high short-term 2Q frequency stability.

Цель изобретени -, повышение кратковременной стабильности частоты и снижение уровн частотных шумов гене-т. ратора биений.25The purpose of the invention is to increase the short-term frequency stability and reduce the frequency noise of the gene-t. beat beater.25

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее смеситель и последовательно включенные, усилитель и резонансный контур, введены фазовращатель , умножитель частоты на N/умножитель частоты на Ы-1 и управл е Я мый двухполюсный KOMMjjTaTop, .вход управлени которого соединен с генератором импульсов, при этом умножитель частоты на N включен между первым переключающим контактом управл емого 35 двухполюсного коммутатора и первым входом смесител , умножитель частоты на N-1 включен между вторым переключающим контактом управл емого двухполюс ного коммутатора и вторым входом сме-40 сител , перва и втора группы фиксированных контактов управл емого двухполюсного коммутатора перекрестно соединены , при этом перва пара соединенных между собой фиксированных кон-45 тактов управл емого двухполюсного коммутатора подключена к входу резо- нансНого контура, втора пара соединенг ных между собой фиксированных контактов управл емого двухполюсного комму- -д татора подключена к выходу иэзонанснрго контура, а фазовращатель включен между выходом смесител и -входом усилител . На чертеже приведена структурна 55 электрическа схема предложенного устройства . Генератор биений содержит фазовращатель 1, усилитель 2, резонансный контур 3, умножитель частоты 4 на N , 60 умножитель частоты 5 на W-1, смеси- тель 6 и управл емый двухполюсный коммутатор 7. Устройство работает следующим образом . 65The goal is achieved by introducing a phase shifter, a frequency multiplier by N / a frequency multiplier by L-1 and a control KOMMjjTaTop, the control input of which is connected to a pulse generator, which contains a mixer and a series-connected amplifier and a resonant circuit. , while the frequency multiplier by N is connected between the first switching contact of the controlled 35 bipolar switch and the first input of the mixer, the frequency multiplier by N-1 is connected between the second switching contact of the controlled two the second-pole switch and the second input of the mixer-40, the first and second groups of fixed contacts of the controlled bipolar switch are cross-connected, while the first pair of interconnected fixed-45 clocks of the controlled bipolar switch is connected to the input of the resonant circuit, the second pair interconnected fixed contacts of the controlled bipolar commutator are connected to the output of the resonant circuit, and the phase shifter is connected between the output of the mixer and the input of the amplifier. The drawing shows a structural 55 electrical circuit of the proposed device. The beat generator contains phase shifter 1, amplifier 2, resonant circuit 3, frequency multiplier 4 by N, 60 frequency multiplier 5 by W-1, mixer 6, and a controlled two-pole switch 7. The device operates as follows. 65

Генератор импульсов 8 управл ет переключением управл емого двухполюсного коммутатора 7, причем врем его переключени из одного состо ни в другое много меньше времени изменени фазовых сдвигов, вносимых усилителе 2, умножителей чаЬтоты 4 на N и умножителем частоты 5 на Л-1, а также много меньше посто нной времени умножител частоты на 1 и умножител частоты на К-1.The pulse generator 8 controls the switching of the controlled bipolar switch 7, and its switching time from one state to another is much less than the time required for changing phase shifts introduced by amplifier 2, frequency multipliers 4 by N and frequency multiplier 5 by L-1, and also many less than the time constant of the frequency multiplier by 1 and the frequency multiplier by K-1.

При этом в устройстве возбуждаютс автоколебани , частота которых на выходе смесител 6 близка к резонансной частоте резонансного контура 3 и определ етс выражениемIn this case, self-oscillations are excited in the device, whose frequency at the output of the mixer 6 is close to the resonant frequency of the resonant circuit 3 and is determined by the expression

to-MiJU-tN-l it) (Uto-MiJU-tN-l it) (U

Если в усилителе 2 возникнет приращение фазы , то условие баланса фаз требует, чтобы такое же приращение , но обратного, знака возникло на новойi смещенной частоте генерации, .т.е. чтобы имело место соотношениеIf the phase increment occurs in amplifier 2, then the phase balance condition requires that the same increment, but the reverse, occur at the new i offset frequency, i.e. to have a relationship

A(4-t f-iN-&4(N-l)-u,4(N-i), (2)A (4-t f-iN- & 4 (N-l) -u, 4 (N-i), (2)

где Д f Д 2. - фазовые сдвиги, вносимые умножителем частоты 4 на N и умножителем частотьЗ 5 на . N-1.соответстI венео;where D f D 2. - phase shifts introduced by the frequency multiplier 4 by N and the frequency multiplier 3 by. N-1. according to veno;

uifp - фазовый сдвиг, вносимый резонансным контуром 3 на частот генерации, отличающейс от (V на величину Д(0 . . Из формулы (2)uifp is the phase shift introduced by resonant circuit 3 at generation frequencies that differ from (V by D (0). From formula (2)

p-Nirt V N-i). с)p-nirt v n-i). with)

После переключени управл емого двухполюсного коммутатора 7 в другое положение условие баланса фаз принимает видAfter switching the controlled bipolar switch 7 to another position, the phase balance condition becomes

,N- 4iCN-l)ip., (4), N-4iCN-l) ip., (4)

где - фазовый сдвиг, вносимый резонансным контуром 3 на частоте генерации, отличающейс от aJ на величинуйШ . Из формулы (4) д(5 -рг1лЦ- iN-fbMiCN-l). (5) Смещение частоты автоколебаний дл резонансного контура 3, выполненного в виде одиночного ЬС-контура, определ етс выражением 1Ш -Щ-Ю, ((,) где Q - добротность резонансного контура. (5) и (6;) П Из соотношений (3), лучаем ,(М-1 (7 v.yk,.,.. .4- 4 iN iP2CN-i)l (8J rt3 выр 1женийЧ 7) и I. Ь ) следует, что при переключении управл емого двухполюсного коммутатора 7 вносимы фазовые сдвиги Д« , Aif и U.V2 приво д т к отклонению частоты генерации, зиак которого измен етс на про-гиво -положный при каждом изменении положени переключающих контактов управ л емого двухполюсного коммутатораi При этом смещение средней (за пе риод переключени ) частоты д uu определ етс выражением AUk- С о. - fr f- i - aCN-i)} (о; из которого следуе±, что вли ние фазовых сдвигов, вносимых усилителем 2 уменьшаетс в 2N (N-1) раз, умножителем частоты 4 на м- в 2(н -1) раз и умножителем частоты 5 на N-1 в 2 N раз.. Приближенно можно считать среДнёквадратччные значени этих фазовых сдвигов равными, т. е. , ; 4 с:-/йлр ог-/1ч| ; 6. При этом стабильность частоты предложенного генератора биений имеет пор док &9 . ш ао YT N Следовательно; кратковременна стабильность частоты в предложенном генераторе в раз выше аналогичной характеристики известного устройства , а уровень спектральных составл ющих частотных шумов вг-, раз ниже.where is the phase shift introduced by the resonant circuit 3 at a generation frequency that differs from aJ by a value. From the formula (4) d (5 -rg1lTs-iN-fbMiCN-l). (5) The frequency shift of self-oscillations for a resonant circuit 3, made in the form of a single LC circuit, is defined by the expression 1С-Щ-У, ((,) where Q is the quality factor of the resonant circuit. (5) and (6;) P From the relations (3), we get, (M-1 (7 v.yk,., .... 4-4 iN iP2CN-i) l (8J rt3 ext. 1 7) and I. b) it follows that when switching a controlled bipolar switch 7, the phase shifts are introduced, Aif, and U.V2 lead to a deviation of the generation frequency, whose switch changes to a continuous position with each change in the position of the switching contacts of the controlled bipolar comm At the same time, the shift of the average (for the switching period) frequency d uu is determined by the expression AUk-C o. - fr f-i - aCN-i)} (o; from which follows ± that the effect of phase shifts introduced by amplifier 2 decreases by 2N (N-1) times, frequency multiplier 4 by m- 2 (n -1) times and frequency multiplier 5 by N-1 by 2 N times. Approximately we can consider the average values of these phase shifts equal to, t. e.,; 4 with: - / ylr og- / 1h | ; 6. At the same time, the frequency stability of the proposed beat generator is of the order & 9. sh ao YT N Therefore; the short-term frequency stability in the proposed generator is several times higher than the similar characteristics of the known device, and the level of the spectral components of the frequency noise is lower than.

Claims

BEAT GENERATOR, comprising a mixer and an amplifier and resonant circuit connected in series, characterized in that, in order to increase short-term frequency stability and reduce the frequency noise level, a phase shifter, a frequency multiplier by N, a frequency multiplier N-1 and a controlled bipolar switch, a control input are introduced . which is connected to the pulse generator, and a frequency multiplier of N is connected between the first switching contact of the controlled bipolar switch and the first input of the mixer, a frequency multiplier of W-1 is connected between the second switching contact of the controlled bipolar switch and second, the input of the mixer, the first and second the groups of fixed contacts of the controlled bipolar switch are cross-connected, while the first pair of connected fixed contacts of the controlled bipolar switch the mutator is connected to the input of the resonant circuit, the second pair of fixed contacts of the controlled bipolar S switch connected to each other is connected to the output of the resonant circuit, and the phase shifter is switched on between the mixer output and the amplifier input *. f