Генератор биений

 

ГЕНЕРАТОР БИЕНИЙ, содержащий смеситель и последовательно включенные усилитель и резонансный контур, отличающийся теМ, что, с целью повышения кратковременной стабильности частоты и снижения уровня частотных шумев, введены Фазовращатель , умножитель частота на N, умножитель частоты N-1 и управляемый двухполюсный коммутатор, вход управления , которого соединен с генератором импульсов, при этом умножитель часто-ты на N включен между первым переключающим контактом управляемого двухполюсного коммутатора и переым входом смесителя, умножитель частоты на Ы- 1 включен между вторым переключающим контактом управляемого двухполюсного коммутатора и вторым, входом смесителя, первая и вторая группы фиксированных контактов управляемого двухполюсного коммутатора перекрестно соединены, при этом первая пара соединенных между собой фиксированных контактов управляемого двухполюсного коммутатора подключена к входу резонансного контура, вторая пара соединенных между собой фиксированных контактов управляемого двухполюсного § коммутатора подключена к выходу резонансного контура, а фазовращатель включен между выходом смесителя и входом . усилителя.iCZi 00 со

СОюэ СОВЕтСних

СОЦИАЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) у(я) Н 03 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОсуяАРстВенный НОмитет сссР пО делАм изОБРетени(1 и ОТКРытий

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3216407/18-09 (22) 11.12.80 (46) 15.05.83. Бюл. В 18 (72) В.С. Закс (53) 621.373. 424(088 ° 8) (56) 1.Патент США 9 361.7923, кл. 331-43, 1971.

2. Патент Японии )) 50-24181, кл. 98(5)8 13, 1975(прототип). (54)(57) ГЕНЕРАТОР БИЕНИЙ, содержащий смеситель и последовательно включенные усилитель и резонансный контур, отличающийся теМ, что, с целью повьыения кратковременной стабильности- частоты и снижения уровня частотных шумов, введены фазовращатель, умножитель частоты на )(, умножитель частоты Й-1 и управляемый двухполюсный коммутатор, вход управления. которого соединен с генератором импульсов, при этом умножитель частоты на и включен между первым переключающим контактом управляемого двухполюсного коммутатора и пер- вым входом смесителя, умножитель частоты на М- 1 включен между вторым переключающим контактом управляемого двухполюсного коммутатора и вторым, входом смесителя, первая н вторая группы фиксированных контактов управляемого двухполюсного коммутатора перекрестно соединены, при этом первая пара соединенных между собой фиксированных контактов управляемого двухполюсного коммутатора подключена к входу резонансного контура, вторая пара соединенных между собой фиксированных контактов управляемого двухполюсного I коммутатора подключена к выходу резонансного контура,а фазовращатель включен между выходом смесителя и входом усилителя.

1018191

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в различных измерительных и приемопередающих уст- ройствах, например, в качестве управ.ляемого генератора с повышенными требованиями к спектральной чистоте сиг- нала.

Известны генераторы биений, в которых используются два генератора, стабилизированные кварцем j 1j.

Однако данное устройство не позво- 10 ляет осуществлять перестройку частоты выходного сигнала в широком диапазоне частот.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является гене-1 ратор биений, содержащий смеситель и последовательно включенЦые усилитель и резонансный контур P2).

Однако известное устройство имеет недостаточно высокую кратковременную стабильность частоты.

Цель изобретения вЂ, повышение кратковременной стабильности частоты и снижение уровня частотных шумов гене- ратора биений. 25

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее смеситель и последовательно включенные. усилитель и резонансный контур, введены фазовращатель, умножитель частоты на

8 умножитель частоты на М-1 и. управляеЗ0 мый двухполюсный коммутатор,,вход управления которого соединен с генератором импульсов, при этом умножитель частоты на l4 включен между первым переключающим .контактом управляемого двухполюсного коммутатора и первым входом смесителя, умножитель частоты на й-1 включен между вторым переключающим контактом управляемого двухполюсного коммутатора и вторым входом сме-40 сителя, первая и вторая группы фиксированных контактов управляемого двухполюсного коммутатора перекрестно со. единены, при этом первая пара соеди ненных между собой фиксирОванных кон-45 тактов управляемого двухполюсного коммутатора подключена к входу резонансного контура, вторая пара соединенных.между собой фиксированных контактов управляемого двухполюсного комму- 0 татора подключена к выходу @рэонансногь контура, а фаэовращатель включен между выходом смесителя и входом усилител».

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Генератор биений содержит фаэовращатель 1, усилитель 2, резонансный контур 3, умножитель частоты 4 на Я, 60 умножитель частоты 5 на f4-1, смеситель 6 и управляемый двухполюсный коммутатор 7.

Устройство работает следующим образом. 65

Генератор импульсов 8 управляет переключением управляемого двухполюсного коммутатора 7, причем время его переключения из одного состояния в другое много меньше времени изменения фазовых сдвигов, вносимых усилителем 2, умножителем частоты 4 на 8 и умножителем частоты 5 на Й-1 а также много меньше постоянной времени умножителя частоты на Й и умножителя частоты на М -1.

При этом в устройстве возбуждаются автоколебания, частота которых на выходе смесителя б близка к резонансной частоте резонансного контура 3 и определяется выражением =NO)- (5l-4)tO. (1)

Если в усилителе 2 возникнет приращение фазы Ь, то условие баланса фаз требует, чтобы такое же приращение, но обратного. знака возникло на новой, смещенной частоте генерации, т.е. чтобы имело место соотношение

bQ- Г4„N-6Ч (М-1)-Юр(й-1)3-OI (2) где Ь Ч „Ь 9< — фаэовые сдвиги, вносимые умножителем частоты 4 на Й и умножителем частоты 5 на . М -1. соответственно, дЧР— фазовый сдвиг, вносимый резонансным контуром 3 на частоте генерации, отличающейся от N на величину ЬЖ

Из формулы (2 )

4Mð=. — „„ tà× V„X++ 9 (Н- )1.

После переключения управляемого двухполюсного коммутатора 7 в другое положение условие баланса фаэ принимает вид q- д„н-дч (и- ) .ь|р83=0 (4) где " - фазовый сдвиг, вносимый резонансным контуром 3 на частоте генерации, отличающейся от ц0 на величинуд ОР .

Иэ формулы (4 ) ь р д- Я-1 (ч + чЫЙ" y)g. (5!

Смещение частоты автоколебаний для резонансного контура 3, выполненного в виде одиночного ЬС -контура, определяется выражением где 9 - добротность резонансного контура.

1018191.Iь-ч =апач „ =-Хщ "- ьВ

Составитель Н. Павлов

Редактор Т. Веселона Техред M.Tenep

Корректор Е. Рошко заказ 3558/51 Тираж 936

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из соотношений t 3 ), (5 ) и (б ) получаем

t ша *-Щв. — " @(шч „к.ч,(и. >) (7)

, а"=- d к=в 5

2О. (ШЧ-ШЧ„Й ШЧ (Ы-1)) . (8> аз выражений (7) и (8 ) следует, что при переключении управляемого . 10 двухполюсного коммутатора 7 вносимые фазовые сдвиги d4, ьЧ„и dV приводят к отклонению частоты генерации, знак которого изменяется на противо- .положный при каждом изменении поло- 15 жения переключающих контактов управ.ляемого двухполюсного коммутатора.

При этом смещение средней (за период переключениями частоты d сь определяется выражением

МЮ,- —

ЛЯ +аЮ"

Я

= — ц-д-ф -d9„N+dg (iu-<)g щ(д„, ) (0)

Юо Г 4 из которого следует, что влияние фазовых сдвигов, вносимых усилителем 2. уменьшается в 2 N (й-1) раз, умножителем частоты 4 на - в 2(И -1) раэ и умножителем частоты 5 íà N-1 в 2й раз.

Приближенно можно считать средне- квадратичные значения этих фазовых сдвигов равными, т. е.

При этом стабильность частоты предложенного генератора биений имеет порядок ®с " d9

Л ю гк

Следовательно, кратковременная стабильность частоты в предложенном генераторе в M раз выше аналогичной характеристики известного устройства, а уровень спектральных составляющих частотных шумов в- Я, раз ниже.