SU934568A2 - Кварцевый генератор - Google Patents

Description

1

Изобрегение относитс  к расвотегшике и может использоватьс  в качестве источника высокостабильных колебаний.

По основному авт. св. № 758472 известен кварцевый генератор, содержащий последоватепьно соединенные первую активную часть, умножитель частоты, фильтр высокой частоты цепи механической гар МОНИКИ, смеситель, фильтр нижних частот, частотный дискриминатор, фзшкциональный преобразователь и элемент управлени  частотой, а также вторую активную часть, подключенную через фильтр вьюокой частоты цепи основной частоты к другому входу смесител , при этом кварцевый резонатор подключен между первой и второй активными част ми.

В основу компенсации температурных отклонений частоты в указ.анном кварцевом генераторе положена статическа  схема регулировани , дл  которой в качестве датчика температуры используетс  свойство темперотурнсн-частотных характеристик (ТЧХ) кварцевого резшатора иэ 1ён тьс  по закону степенного р да

,oeCt-to) 5 .c(i-t),

О0 температурные коэффициенты 1-го, 2-го и 3-го пор дков )0ответственно дл 

кварцевого резгаатора с углом ориентации пластины кварца

. PJ 15to частота при YeMnepaтуре igi

ip - начальна  темперагу ра (температура разложени );

20t - текущее значение температуры .

В этом случае возбуждение кварцевого резонатора одновременно на двух частотах позвол ет провести идентификацию ТЧХ 3 моц колебаний на выходе часгогного криминатора и получить необхоплмую

цию регулировани , обеспечивающую статизм системы при возвецении температуры окружающей среды на генератор. Функциональный преобразователь в таком генераторе обесдачивает под чение заданной функции регулировани  путем возцей стви  в квадрат и куб линейно измен5пощегос  напр жени  на выходе частотного аискримтшатора как отклик воздействующей внешней температуры- на кварце- вый резонатор n(4-V(t Гн.Ь ft 4- 4 -Uo L - K tt-to;-0, et--to;4- (-f08,g3 -/0 /t-to) где К - учитывает.неидентнчность ТКЧ кварцевого резонатора при возбужлении его на основной частоте и мехашгческих Недостатком известного кварцевого генератора  вл етс  то, что статическа  система регулиршани  температуры, вы ,полиеш1а  по указанному прийципу, не обеспечивает однозначного рег лировани  температуры при выборе-to в экстремальной точке ТЧХ кварцевого резонатора. Этот недостаток вызывает необходимость расположени  точки статировани  с температурой -tp лищь на участке ТЧХ с монотонной зависимостью ухода частоты генератора от температуры, т.е. имеютс  интервалы температур , на которых изме- не.ние температуры близко к нулю и система не обеспечивает основных функций, следовательно, известное устройство не обеспечивает достаточно высокую стабильность частоты генерируемых колебаний в щироком диапазоне-температур. Цель изобретени  ™ повышение стаби льнрсти частоты генерируемых колебаний в щироком диапазоне температур. Дл  дбстиже ш  дели в известный кварцевый генератор дополнительно введе«ны последовательно соедине шые реверсивный счетчик, запоминающее устройсгво и цифр оан ало говый преобразователь, выход которого подключен к гфугому входу элемента управлени  частотой, блок синхршизаиии, формирователь временных ингервалов, первый и второй ключи, через когорые выходы фильтра высокой частоты цепи основной частоты и фильтра высокой частоты цепи механической гармсжгики под

Claims (1)

1. чика, при этом соответствующие выходы блока синхронизации соединены с синхронизирующими входами запоминающего устройства , реверсивного счетчика и формировател  временных интервалов, вход которого подключен к выхос фильтра вьюокой частоты цепи основной , а вьгдис- Ключены соответственно к вычитающему и функ- суммирующему вхоаам реверсивного счет934568 4 ходы - к управл ющим входам Ключей. На чертеже представлена структурна  электрическа  cXieMa кварцевого генератора . Кварцевый генератор содержит первую вторую 2 активные части, кварцевый резонатор 3, элемент 4 управлени  частой , умножитель 5 частоты, фильтры 6 и 7 высокой частоты цепей механической гармониш и основной частоты, смеситель 8, фильтр 9 нижних частот, частотный дискриминатор 10, функциональный преобразователь 11, блок 12 синхршизации, ключи 13 и 14, реверсивный счетчик 15, запоминающее устройство 16, цифроаналоговый преобразшатель 17 и формирователь 18 временных интервалов. Кварцевый генератор работает следутощим образом. Активна  часть 2 обеспечивает усло ие баланса амплитуд и фаз генератора дл  рснсеной частоты (Ш-ой механической гармоники кварцевого резонатора 3, активна  часть I - дл  и -ой механичесКОЙ гармоники (температурной моды Kt лебаний . При этом умножитель 5 частоты обеспечивает коэффициент умножени  близкий либо равный К -. Выходы фильтров 6 и 7 св заны со входами смесител  8, на выходе которого выдел етс  . сигнал разностной частоты с последующей его фильтрацией фильтром 9 нижних частот. Коэффициент умножени  К умножител  5 частоты выбран таким, чтобы на выходе смесител  8 обеспечивалс  необходимый интервал относительного изменени  разностной частоты в заданном диапазоне компенсируемых температур. К выходу фильтра 9 подключен вход частотного рискриминатора 10, .выходной сигнал которого измен емс  пропорционально лине иной части выражени  (2). В функциовальком преобразователе ll линейный сигаал подвергаетс  обработке (возведение в квадрат и куб, cyммиpceaниe и поступает на вход э;юмента 4 основной моды кошбаний генератора, тем самым создава  измене1ше ее частоты, обратное девиащш от температуры в за данном температурном диапазоне. Одновременно с выходов фильтров 6 и 7 сигналы основной частогы и температурной моды колебаний поступают через ключи 13 и 14 на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 15, выполн ющего роль знакового ус тройства . Управл ющие входы ключей 13 и 14 подключены к выходам формировател  18, св занного с выходом цепи возбуж .дени  основной частоты колебаний через |фильтр Тис выходом блока 12 синхршиз . зации. Длительность двух, следующих друг за другом импульсов, с выходов формировател  18 подобрана таким образом, чтобы обеспечивалось правильное формирование кодов адресе, т.е. когда минимальному значению частоты температурной мо ды колебаний соответствует первый адрес массива данных по компенсации, хран ишхс  в запоминающем устройстве 16, адресные входы которого подключены к выходам реверсивного счетчика 15, а информациснные выходы ко входам цифрс аналогового, преобразовател  17, Запуск формировател  18 осуществл етс  по сиг налу с выхода блока 12 синхронизации. Каждое информационное слово, хранимое в запоминающем устройстве 16, представл ет собой двоичный код, который при подаче на вход цифроаналогового преобразовател  17, апредел ет сигнал на его выходе, св занном с элементом 4, ком пенсиг ющий уход частоты основной моды Колебани ,  вл ющейс  результатом одно- значносрги регулировани  в области акстре мумов ТЧХ, неточности определени  коэффициента dQg,, tlQ , CQ дл  серии кварцевых резонаторов по отношению к оптимальным, конечности аппроксимации ТЧХ кварцевого резонатора 3 в виде (1). flo сигналам блока 12 синхригазашш ре- версивный счетчик 15 устанавливаетс  в исходное состо ние и запускаетс  форитеро ватель 18, первый импульс с вьрсода кото рого открьюает ключ 13, разреша  прохождение сигнала с выхода (|ильтрй 6 тем пературной моды колебаний на суммирующий вход реверсивного счетчика 15. Второй импульс открывает ключ 14, разреша  прохождение сигнала с вьрсода фильтра 7 на вычитающий вход реверсивного счетчика 15. Посла окшчани  действи  второгх импульса с формировател  18 на выхоце реверсивного счетчика 15 усганавливаетс  код адреса, соответствующий данной температуре окружающей среды. По команде обращени  к запоминающему устройству 16, сформированной блоком 12 синхронизации , на вход цифроаналогового преобразовател  17 поступает код, определ ющий сипнал на выходе, который компенсирует уход частоты основной моды колебаний, обусловленный ошибкой управлени  на выходе функционального преобразовател  II. В предлагаемом кварцевом генераторе обеспечиваетс  регулирование температуры при выборе -to в области экстремумов ТЧХ кварцевого резонатора 3, что позвол ет свести к минимуму, температурно-динамический коэффвдиент частоты в широком диапазоне рабочих температур, кроме того, устройство позвол ет достигнуть любой, наперед заданной стабильности частоты при изменении температуры, что вызывает лишь необходимость наращивани  объема запомиминающего устройства. В этом случае нет необходимости вс кий раз подбирать коэ фициенты ,, 06 отношению к oптимaльны, что очень важно при крупносерийном выпуске кварцевых генераторов. Формула изобретени  Кварцевый генератор по авт. св. № 758472, отличающийс  тем, что, с целью повышени  стабильности частоты генерируемых колебаний в широком диапазоне температур, в,него дополнительно введены последовательно соединенные реверсивный счетчик, запоминающее устройство и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подклю- . чен к другому входу элемента управлени  частотой, блш синхронизации, формирователь временных интервалов, первый и второй ключи, через которые выходы фильтра высокой частоты цепи основной частоты и фильтра высокой частоты цепи механической гармоники подключены соответственно к вычитающему и суммирующему входам реверсивного счетчика, при этом соответствующие выходы блока синхронизации соединены с синхронизирую ющими входами запоминающего устрой- ства, реверсивного счетчика и формировател  временных интеЕжалов, вход которого подключен к выходу фильтра высокой частоты цепи основной частоты, а выходы - к управл ющим входам ключей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 758472, кл. Н 03 В 5/32, 12.04.78 (прогогипЬ