SU1693710A1

SU1693710A1 - Frequency-modulated crystal oscillator

Info

Publication number: SU1693710A1
Application number: SU894764130A
Authority: SU
Inventors: Александр Петрович Карюк; Тамара Николаевна Попова; Виктор Федорович Солодовник; Владимир Алексеевич Шевелев
Original assignee: Харьковский авиационный институт им.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1989-11-27
Filing date: 1989-11-27
Publication date: 1991-11-23

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в устройствах диапазонной стабилизации частоты. Цель изобретени - повышение стабильности модулируемой частоты. Частотно-модулированный кварцевый генератор-содержит 2 активную часть 1, источник 2 модул р юше го напр жени , элемент 3 с сопротивлением, кварцевые резонзторы 4, 5, катушки 6 и 7 индуктивности, конд исато- ры 8 и 9. Активна часть 1 содержи г мзби рательныйконтур10В частотно-модулированном кварцевом ге нератоое возбуждаютс колебани с двум частотами fi и h, которые стабилизируютс кварцевыми резонаторами 4 и 5. На аыходе активной части 1 избирательным контуром 10 выдел етс сигнал с разностной частотой fp f i - 2 При изменении сопротивлени элемента 3 под вез действием модулирующего с источника 2 измен етс схема подключени к резонансное системе конденсаторов 8 и Э з также катушек 6 и 7 индуктивности, что обеспечивает эффект ивное управлениз частотой выходных колебаний при стабичьгюй частоте модулируемого сигнала 1 ил. i # f iThe invention relates to radio engineering and can be used in devices for frequency range stabilization. The purpose of the invention is to increase the modulated frequency stability. The frequency-modulated crystal oscillator contains 2 active part 1, source 2 moduli of a higher voltage, element 3 with resistance, quartz resonators 4, 5, inductance coils 6 and 7, cond and 8 and 9. Active part 1 contains r mbc-output contour 10B of frequency-modulated quartz oscillator excites oscillations with two frequencies fi and h, which are stabilized by quartz resonators 4 and 5. At the output of the active part 1, the selective frequency 10 separates the signal with the difference frequency fp fi - 2. ment 3 for carrying the action of the modulating with the source circuit 2 varies connection to resonance capacitor 8 and a system of E and coils 6 and 7, the inductance that provides the effect ivnoe upravleniz frequency output waveform with the frequency modulated signal stabichgyuy 1 yl. i # f i

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано а устройствах диапазонной стабилизации частоты.The invention relates to radio engineering and can be used in devices with a range of frequency stabilization.

Цель изобретения - повышение стабильности модулируемой частоты.The purpose of the invention is to increase the stability of the modulated frequency.

На чертеже приведена структурная электрическая схема частотно-модулированного кварцевого генератора.The drawing shows a structural electrical circuit of a frequency-modulated crystal oscillator.

Частотно-модулированный кварцевый генератор содержит активную часть ‘I с избирательным контуром, настроенным на· разностную частоту, источник 2 модулирующего напряжения, элементЗ с управляемым сопротивлением, первый 4 и второй 5 кварцевые резонаторы, первую 6 и вторую 7 катушки индуктивности, первый 8 и второй 9 конденсаторы. Активная часть 1 содержит избирательный контур 10, настроенный на разностную частоту.The frequency-modulated quartz oscillator contains the active part 'I with a selective circuit tuned to a difference frequency, a modulating voltage source 2, an element3 with controlled resistance, the first 4 and second 5 quartz resonators, the first 6 and second 7 inductors, the first 8 and second 9 capacitors. The active part 1 comprises a selective circuit 10 tuned to a difference frequency.

Частотно-модулированный кварцевый генератор работает следующим образом.The frequency-modulated crystal oscillator operates as follows.

В частотно-модулированном кварцевом генераторе возбуждаются два колебания, частоты fi и f2 которых стабилизируются резонансными частотами первого 4 и второго 5 кварцевых резонаторов. На выходе активной части 1 избирательным контуром 10 выделяется колебание разностной частоты f_P = f2 - f !· Перестройка этой частоты макси мальная при дифференциальном (в разные: стороны) управлении частотами fi и f2 основных колебаний.Two oscillations are excited in a frequency-modulated quartz oscillator, the frequencies fi and f2 of which are stabilized by the resonant frequencies of the first 4 and second 5 quartz resonators. At the output of the active part 1, the oscillation of the difference frequency f _P = f2 - f!

Дифференциальност ь управления обеспечивается в силу следующих причин. Если настроить контуры второго конденсатора 8 и второй катушки 7, а также первого конденсатора 8 и первой катушки 6 на среднюю f1 + Ϊ2 частоту fo =---j— ^{т0 п}Р^к сопротивленииDifferentiality of control is provided for the following reasons. If you adjust the contours of the second capacitor 8 and the second coil 7, as well as the first capacitor 8 and the first coil 6 to the average frequency f1 + Ϊ2 frequency fo = --- j - ^{т0 п} Р ^{to the} resistance

Rio макс элемента 3, превышающем эквивалентное сопротивление R₃ этих контуров, последовательно с первым 4 и вторым 5 кварцевыми резонаторами окажется включенным эквивалентный колебательный контур, реактивное сопротивлениеХ2с которого имеет индуктивный характер на меньшей частоте fi первого кварцевого резонатора 4 и емкостный характер на большей частоте второго кварцевого резонатора 5.Rio max element 3, exceeding the equivalent resistance R _{3 of} these circuits, in series with the first 4 and second 5 quartz resonators, the equivalent oscillatory circuit turns out, the reactance X2c of which is inductive at the lower frequency fi of the first quartz resonator 4 and capacitive at the higher frequency of the second quartz resonator 5.

При нулевом сопротивлении Rio мин = 0 элемента 3 последовательно с первым кварцевым резонатором 4 меньшей частоты П оказываются включенными параллельно первый 8 и второй 9 конденсаторы и последовательно с. вторым кварцевым резонатором 5 большей частоты f?_ первая 6 и вторая 7 катушки. Таким образом, при изменении сопротивления элемента 3 в пределах Rio макс - Rio мин изменяются ре активные сопротивления цепей,последовательных первому 4 и второму 5 кварцевым резонаторам, соответственно от индуктивного к емкостному и от емкостного к индуктивному, т.е. осуществляется дифференциальное управление частотами fl, f2 генерируемых колебаний. Причем осуществляется широкодиапазонная перестройка частот, поскольку реактивные сопротивления изменяют знак как, например, при управлении посредством варикапов в цепях с расширительными катушками индуктивности.With zero resistance Rio min = 0 of element 3, in series with the first quartz resonator 4 of lower frequency P, the first 8 and second 9 capacitors are connected in parallel and in series with. the second quartz resonator 5 of higher frequency f? _ the first 6 and second 7 coils. Thus, when the resistance of element 3 changes within Rio max - Rio min, the reactance of the circuits in series with the first 4 and second 5 quartz resonators changes, respectively, from inductive to capacitive and from capacitive to inductive, i.e. differential control of the frequencies fl, f2 of the generated oscillations is carried out. Moreover, a wide-range frequency tuning is carried out, since the reactance changes sign, as, for example, when controlled by varicaps in circuits with expansion inductors.

Стабильность частот fi, fz и f_p в основном определяется стабильностью параметров и шумовыми показателями первого 8 и второго 9 конденсаторов и первой 6 и второй 7 катушек, которые имеют нормированные температурные коэффициенты индуктивности и емкости и лучшие, чем у варикапов, шумовые показатели. Кроме того, требуемая для обеспечения повышенной стабильности частоты fp выходного колебания корреляции вариаций емкостей обеспечивается автоматически, поскольку управитель (элемент 3) - общий- для двух цепей управления частотами fi и f2 и шумы управителя коррелированы в вариациях этих частот.The stability of the frequencies fi, fz and f _p is mainly determined by the stability of the parameters and noise indicators of the first 8 and second 9 capacitors and the first 6 and second 7 coils, which have normalized temperature coefficients of inductance and capacitance and better noise indicators than varicaps. In addition, the correlation of the variations in capacities required to provide increased stability of the frequency fp of the output oscillation is ensured automatically, since the controller (element 3) is common — for the two frequency control circuits fi and f2 and the controller noise is correlated in the variations of these frequencies.

Таким образом, в частотно-модулированном кварцевом генераторе обеспечивается более высокая стабильность частоты выходного колебания и уменьшается разброс показателей стабильности частот выходных колебаний от экземпляра к экземпляру из партии устройств, т.е. повышается гарантированная для партии устройств в. целом стабильность частот выходных колебаний и, следовательно, серийнопригодность устройства.Thus, in the frequency-modulated quartz oscillator, higher stability of the frequency of the output oscillations is provided and the spread of the stability indicators of the frequencies of the output oscillations from one instance to another from a batch of devices is reduced, i.e. Rises guaranteed for batch of devices. In general, the stability of the frequencies of the output oscillations and, consequently, the serial suitability of the device.

Элемент 3 может быть выполнен в виде потенциометра, оптронной пары, полевого транзистора, фоторезистора и т.д. В соответствии с этим и связь элемента 3 с источником 2 может быть различной, например механической,электрической или тепловой.Element 3 can be made in the form of a potentiometer, an optocoupler, a field effect transistor, a photoresistor, etc. In accordance with this, the connection of the element 3 with the source 2 may be different, for example, mechanical, electrical or thermal.

Claims

Claim

A frequency-modulated quartz oscillator containing an active part with a selective circuit tuned to a differential frequency that is connected between the power bus and the common bus, the first and second quartz resonators, the first capacitor, the first output of which is connected to the common bus, the second capacitor, the first inductor , a modulating signal source, characterized in that, in order to increase the stability of the modulated frequency, an element with controlled resistance and a second inductor are introduced, the first the terminals of the first and second quartz crystals are connected to the input of the active part with a selective circuit tuned to the difference frequency, the second terminal of the first crystal is connected to the second terminal of the first capacitor and the first terminal of the second capacitor, an element with controlled resistance is connected between the second terminal of the second capacitor and the common bus, the first inductor is connected between the second terminal of the second quartz resonator and the common bus, the second inductor is connected between the second terminal the house of the second capacitor and the second output of the second quartz resonator, the output of the modulating signal source is connected to the control input 10 of the element with a controlled resistance.