SU176607A1 - Генератор электрических колебаний дозвуковых частот - Google Patents

Description

Известны генераторы биений, в которых частота одного из генераторов предварительно преобразуетс  (умножаетс  или делитс ).

Отличительной особенностью предлагаемого генератора электрических колебаний дозвуковых частот гетеродинного типа, состо щего из двух высокочастотных генераторов и смесител ,  вл етс  выбор некратных друг другу частот и включение между выходами этих генераторов и смесителем делителей частоты. Это позвол ет упростить конструкцию таких геператоров и улучгиить форму колебаний.

На фиг. 1 изображена структурна  схема предлагаемого генератора электрических колебаний дозвуковых частот; на фиг. 2 - график изменени  частоты биений с изменением /о паразитного сигнала и изменением формы выходного нанр жени  Uд ; на фиг. 3 - структурна  схема двухдиапазонного генератора электрических колебаний дозвуковых частот.

Генератор содержит гетеродин / с фиксированной настройкой, гетеродин 2 с нлавной настройкой , делители 3 и 4 частоты, полосовые фильтры 5 и 6, усилители 7 и S, преобразователь 9 частоты и фильтр 10 низких частот.

Явлени  захватывани  возникают при наличии паразитных сигналов, попадающих в полосу // захватывани  любого из гетеродинов / или 2. Такими паразитными сигналами, например дл  гетеродина 1, будет сигнал гетеродина 2 с частотой mf,, его гармоники и сигналы на входе преобразовател  9 с частотами /2 и pfi±qf-2. Следовательно, частоты этих сигналов не должны попадать в полосу // захватывани  гетеродина /.

Дл  гетеродина 2 помехой будут сигналы с частотой и/1 гетеродина /, его гармоники и продукты преобразовани  с частотами pfi± ±9/2, где р и q - любые целые числа.

Непосредственную св зь между гетеродинами 1 к 2 можно исключить, выбира  их частоты так, чтобы п/1-mfz F и, с другой стороны , чтобы /1-f-2 F, где: F - инфранизка  частота выходного сигнала и представл ет собой

малую величину по сравнению с частотами гетеродинов 7 и 2 (примерно 5 сотых частей). Поэтому можно считать, что .

Из последнего равенства следует, что. . Однако, чтобы наиболее интенсивные

гармоники (втора  и треть ) не оказались в полосе 11 захватывани , п и т не должны быть кратными. Следовательно, до преобразовател  9 частоты С Пналов гетеродинов 1 и 2 дел тс  на не кратные друг другу коэффициенты .

Св зь через нреобразователь 9, общий дл  обоих гетеродинов / и 2, исключают тем. что частоты на входе преобразовател  9 не попадают в полосу // захватывани  гетеродинов 1

и, во-вторых, что сигналы с частотами /J/i: ; ±17/2 либо не попадают в полосу 11 захватывани  гетеродинов / и 2, либо подавл ютс  фильтрами 5 и делителей 3 к 4 к не проход т в цепи гетеродчЬрв / и 2. Оба гетеродина / и 2 помещаютс  в один термостат и тем самым исключа етс  температурна  зависимость частоты выходного сигнала.

Гетеродин / генерирует синусоидальное напр жение с частотой /г/1 и гетеродин 2 - напр жение с частотой т/2- После делени  в п и т раз делител ми 3 м 4 получаютс5 напр жени  с частотами /i и з, действующие на преобразователь 9. Гетеродин 2 имеет плавную настройку и его частота /2 должна измен тьс  от /1 до fl + , или h-F,,aKc Коэффициент делени    должен быть больще, чем т, так как фиксированную частоту делить легче, ибо полоса частот делител  тем мепьще , чем больще коэффициент делени . Чтобы избежать усложнени  схемы и конструкции, коэффициент делени  быть как можно меньще. Поэтому выбирают первые некратные числа натурального р да 3 и 2 ( и ,2 т). Втора  гармоника т/2, измеи юща с  от 4/1 до 4,8 /i не лежит в полосе захватывани  гетеродина /. Очевидно, что и со стороны гетеродина / нет вли ни  на гетеродин 2.

На выбор коэффициентов делени  вли ет также заданна  стабильность частоты. Если уход частоты за определенное врем , напримеп за час, составл ет АД то после делени 

Д/ Д/

частоты он равен - и - соответственно. п т

Высокую добротность контуров легче получить на частотах пор дка пескольких сот килогерц , и при этом имеет место более высока  стабильность. Поэтому дл  стабильных по частоте генераторов выбирают большие коэффициенты делени .

Например, частоту /i обычно выбирают равной (6-10) f.,|, Тогда при максимальной частоте диапазона, равной 100 гц, га, гц и т/2 -1800--2000 гц. На этих частотах только генераторы с резистивно-емкостной настройкой могут обеспечить нестабильность около 0,1% (изменение частоты /i составит 1 гц. Очевидно, что дл  инфранизких частот (от 0,01 до 100 гц) така  нестабильность недопустима, но она может быть уменьшена, если элементы схемы подобраны

так, что частоты обоих гетеродинов / и 2 имеют одинаковые изменени  или если их поместить в термостат.

Если же выбрать /г 300 и , то /i

300 кгц и /9 200-f 180 кгц, то максимальный уход частоты будет Vaoo + Vsoo 0,008 гц. При подборе элементов и помещении обеих гетеродинов 1 и 2 в один термостат, можно получить высокую стабильность.

Точность установки нул  генератора на биени х и точноеть но частоте также завис т от выбора п и т. На самом деле установка нул  с точностью 0,001 гц невозможна. Максимально возможна  точность не превышает 0,1 гц.

Следовательно, погрешность по частоте также будет 0,1 гц. Если же биени  устанавливаютс  на частоте 100 кгц с точностью 0,1 гц, то частотна  погрешность после делени  в 100 раз будет 0,001 гц.

Дл  осуществлени  этого в схеме (фиг. 3) после первых каскадов 12 и 13 делени  (п 3 и ) предусмотрены отводы на преобразователь }4 через полоеовые фильтры 15 и 16. С этого преобразовател  14 на фильтр 17

нижних частот и усилитель 18 низкой частоты подаетс  напр жение звуковой частоты. Таким образом, такое ответвление с одной стороны служит дл  точной установки нул , а с другой стороны образует диапазон звуковых

частот. Следовательно, при больших коэффициентах можно получить несколько диапазонов в различных област х спектра чаетот. После первой пары делителей 12 и 13 следуют основные делители 3 м 4 с коэффициентом

делени  100, полосовые фильтры 5 и 6, усилители 7 и 8, второй преобразователь 9 и фильтр 10 низких частот с диапазоном инфранизких частот.

Предмет изобретени 

Генератор электрических колебаний дозвуковых частот гетеродинного типа, состо щий из двух высокочастотных генераторов и смесител , в котором высокочастотные колебани  преобразуютс  в колебани  разностной частоты , отличающийс  тем, что, с целью устранени   влений захватывани  частоты, частота одного из генераторов вз та в некратное

число раз больще частоты другого, а между выходами генераторов и смесителем включены делители частоты.

(г4-

(1АШЛ/ ДЛ Л

А А/ЖШ1/11Н