Кварцевые часы с радиокоррекцией

 

ДСВАРЦЕВЫЕ ЧАСЫ С РАДИОКОРРЕКЦИЕЙ по авт.св. 517874, о т ли ч а .ю ад и ее я тем, чт,о, с целью увеличения интервала автонемного хранения времени и частоты,в них введены соединенные прсл1едовательно преобразователь управляющего сигнала и корректор ухода частоты, выход которого соединен с управляющим входом кварцевого генератора, а вход пЕюобразователя управляющего сигнала соединен с дополнительньм выходом формирователя управляющего сигнала, кроме того, в блок динамической коррекции дополнительно введены соединенные последовательно блок памяти.и измеритель вариации хода часов, входы которых объёдинены между собой и с выходами вычитающего устройства, выходы измерителя вариации хода часов подклюЧелы к входам фо ялирователя управляющего сигнала. О эо эо эо

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(Я) 604 С ll/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 517874 (21) 3408167/18-10 (22) 15. 03. 82 (46) 23. 01. 84. Вюл. Р 3 (72) E..В,Еремин, С.П.Козий, lO.H.Èåäведев и Ю.П.Рондин (5 3) б 81. 113. 93 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

tO 517874, кл. и 04 С ll/02, 18.10.74.

f:54)(57),ÊÂÀÐÖEÂÛÅ ЧАСЫ С РАДИОКОРРЕКЦИЕИ по авт.св. 9 517874, о т— л и ч а..ю щ и е с я: тем, что, с целью увеличения интервала автономного хранения времени и частоты,.в них введены соединенные последовательно преобразователь управляющего (1а (1И

Ф сигнала и корректор ухода частоты, выход которого соединен с управляющим входом кварцевого генератора, а вход преобразователя управляющего сигнала соединен с дополнительньм выходом формирователя управляющего сигнала, кроме того, в блок динамической коррекции дополнительно введены соединенные последовательно блок памяти.и измеритель вариации хода. часов, входы которых объединены между собой и с выходами вычитающего устройства, выходы измерителя вариации хода часов подключены к входам формирователя управляющего сигнала.

- С2 е

1068885

Изобретение относится к радиотехнической службе единого времени, в частности к средствам автономного хранения и регулировки точного времени на приемных пунктах службы времени, и может быть использовано для хранения точной шкалы времени, периодически синхронизируемой сигналами передающих станций длинноволнового и сверхдлинноволнового диапазонов.

По основному авт.св. Р 517874 известны кварцевые часы с радиокоррекцией, содержащие последовательно соединенные радиоприемник, устройство управления, корректор частоты и последовательно соединенные кварцевый генератор, корректор положения началь.ной формы колебаний, хранитель времени и фазоизмеритель, причем хранитель времени подключен к радиоприемнику, выход которого соединен с фазоизмерителем, а устройство управления подключено к корректору положения начальной фазы колебаний и через корректор частоты к кварцевому генератору. В часы введены также блок динамической коррекции, устройство определения поправки временной шкалы, формирователь управляю. щего сигнала поправки, причем входы блока динамической коррекции соединены с выходами радиоприемника и фа-. эоизмерителя,а выходы — с.входом .устройства управления и входом устройства определения поправки временной шкалы. Выход .формирователя управлякщего сйгнала соединен с вторым входом устройства управления, вход устройства определения поправки временной шкалы соединен с выходами радиоприемника и хранителя времени 51).

Известные часы с радиокоррек цией не обеспечивают сведения частот местного и эталонного генераторов, если в момент начала синхронизации по образцовым сигналам величина поправки проходит свое экстремальное значение, так как в этом случае невозможно определить величину динамической ошибки частоты местного генератора.

Известное устройство позволяет определить момент, когда величина поправки достигает своего максимального значения и начинает умень. шаться; Это означает, что частота местного генератора достигает. и превышает эталонную частоту, т.е. только в этом случае возможно опре-. деление динамической ошибки частоты местного генератора и его регулировка с целью сведения частот местного генератора с частотой эталонного радиосигнала. Без такого свеl дения предложенные часы не могут обеспечить длительное автономное хранение частоты и времени с высокой точностью.

Пель изобретения — увеличение интервала автономного хранения времени и частоты в результате сведения"частот местного и эталонного генераторов вне зависимости от начального значения и характе10 ра линейного изменения частоты местного генератора.

Указанная. цель достигается тем, что в кварцевые часы введены соединенные последовательно преобраэо15 ватель управляющего сигнала и корректор ухода частоты, выход которого соединен с управлякщим входом кварцевого генератора, а вход преобразователя управлякщего сигнала соединен с дополнительным выходом формирователя управляющего сигнала, кроме того, в блок динамической коррекции дополнительно введены соединенные последовательно блок па25 мяти и измеритель вариации хода часов, входы которых объединены между собой и с выходами вьтчитающего устройства, выходы измерителя вариации хода часов подключены к входам формирователя управляихцего сигнала.

Измеритель вариации хода часов и блок памяти позволяют определить динамическую ошибку частоты местнс го генератора при любом значении величин поправки и частоты; местной шкалы в момент начала привязки, а .дополнительное устройство управления и корректор ухода частоты — ее компенсацию, т.е. сведение ее с частотой эталонного радиосигнала.

40 Иа чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные кварцевый генератор 1, фазовый корректор 2, храни45 тель 3 времени, фаэоизмеритель 4, другой вход которого соединен с выходом радиоприемника 5, второй выход хранителя времени соединен с входом радиоприемника и входом устройства 6 определения поправки временной шкалы, другим входом связанным с выходом радиоприемника . Выход фазоизмерителя 4 соединен с входом блока 7 динамической коррекции, объединянщим входы индикатора 8 фаэовой синхронизации, другой вход которого связан с выходом радиоприемника, вентиля 9, подключенного к выходу индикатора фазовой синхронизации через цепь 10

60 времени и вычитающего устройства 11.

Выход вентиля соединен с вычитающим устройством через программирукщее устройство 12. Два выхода блока 7 динамической коррекции соединены с входами устройства 13

1068885!

Формирования управлякщего сигнала, с одним из выходов которого последовательно соединены устройство 14 управления и частичный корректор 15.

Другой вход устройства .14 управления соединен с выходом индикатора 8 фаэовой синхронизации блока 7 динамической коррекции, который также содержит соединенные последовательно измеритель 16 вариации хода -часов и блок 17 памяти,.входы которых объединены между собой и с выходом вычитающего устройства 11, а выход измерителя 16 вариа,ии хода часов является выходом блока 7 динамической коррекции, соединенным с входом устройства 13 формирования управлякщих сигналов, другой вход которого соединен с выходом устройства 6 определения поправки временной шкалы. К второму выходу устройства 13 формирования управлякщих сигналов последовательно присоединены преобразователь 18 управлякщего сигнала и корректор 19 ухода частоты, причем выход последнего и выход частичного корректора соединены с входами кварцевого генератора 1.

Кварцевые часы работают следующим образом.

С помощью радиоприемника 5 производится прием радиосигналов эталонной частоты, которые, поступая на фаэоизмеритель 4, сравниваются по фазе с опорными сигналами генератора 1, поступакщими через корректор 2 положения начальной Фазы . колебаний и хранитель 3 времени.

С выхода фаэоиэмерителя 4 сигнал, соответствующий разности Фаз принятого эталонного и опорного сигналов, например, в цифровой форме поступает на индикатор 8 фаэовой синхронизации. Когда точность измерения разности фаз удовлетворяет заданной, индикатор формирует сигнал для устройства 14 управления и цепи 10 времени, которая открывает при этом вентиль 9 на время действия одной выборки сигнала, соответствукщего разности фаз.

Эта выборка записывается в программирующее устройство 12, которое хранит значение разности Фаз до, следукщего сеанса измерений и подает. его в вычитающее устройство ll

Если частота кварцевого генератора меняется по линейному закону относительно эталонной частоты, то измеряемая разность фаэ также изменяется и вычитакщее устройство на своих выходах формирует сигналы, соответствукщие разнице первоначаль ного и текущего значений разности фаэ,при этом на одном иэ выходов

Формируется сигнал, когда текущая разность фаз больше первоначальной, а на другом - когда она меньше первоначальной. Известно, что разность двух набегов фаз, измеренных через одинаковые промежутки времени, пропорциональна ходу часов или уклонению частоты от номинального значения. Таким образом, на выходе вычитакщего устройства 11 имеются сигналы хода часов, которые поступают на соответствующие входы измери теля 16 вариации хода часов и на входы блока 17 памяти, который хранит текущее значение хода часов до следующего сеанса измерений и подает его на вход измерителя 16 вариации хода часов ° Блок 17- является

15 дополнительным вычитающим устройством и может состоять из двух частей, каждая из которых выполнена аналогично вычитакщему устройству

11. При поступлении текущего измерения хода часов с выходов блока 11 на выходах измерителя 16 вариации хода часов формируется сигнал вариации хода часов, соответствующий разности результата измерения хода часов, поступившего на его входы, и результата измерения хода часов, хранящегося в блоке 17 памяти.

При этом в блок памяти заносится новое текущее значение хода часов.

Так как ход часов равен относительному уплотнению частоты от номинального значения, то вариация (разность) хода проноргиональна разности частот местного генератора, измеряемых через одинаковые промеЗ5 жутКи времени. Таким образом, измеритель 16 вариации хода часов на основании измерения разности хода часов формирует сигнал, характеризукщий величину и знак динамичес40 кой ошибки местного генератора, которнй поступает. на вход формирователя 13 управлякщего сигнала.

Па другой вход этого формирователя поступает сигнал с выхода уст45 ройства 6 определения поправки временной шкалы, которое осуществля ет привязку хранителя времени к эта лонным сигналам времени безотноси;тельно к эталонной частоте, по ко50 Форой проводятся измерения с.помо щью Фазоизмерителя 4 и блока 7 динамической коррекции. Устройство 6 определяет поправку на временную шкалу, например, в цифровой форме, и Результат поправки поступает в, формирователь 13, где он запоминается и соавнивается со следунщим. С помощью формирователя производится взаимный анализ результатов фазовых измерений и изменениР— 60 величины поправки временной шкалы и вырабатывается управлякщее воздействие по результатам анализа.

Пусть, например, частота генератора нарастает со временем Ь фаэо65 вые измерения дают положительное

1068885

Составитель A. Петрищев

Техред С,Легеза

Корректор A. 3 и мо косо в

Редактор A.Козориз

Заказ llя62/42 Тираж 4 12

ВнуиПи Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, W-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное . т

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 значение динамической ошибки частоты. Если при этом величина поправки уменьшается, то это означает, что парабола, характеризующая ошибку автономного хранения, не достигла экстремума и в этом случае управляющие. сигналы на выходе формирователя 13 отсутствуют. Если же величина поправки увеличивается, то парабола, характеризующая. ошибку . автономного хранения, уже прошла экстремум. В этом случае в формирователе 13 вырабатывается сигнал, пропорциональный динамической . ошибке генератора, например, в аналоговой Форме, на основании которого с помощью преобразователя 18. Управляющего сигнала производится непрерывная регулировка частоты генератора 1 через корректор 19 ухода частоты.

При достижении неизменности частоты местного генератора .разность

Фаз сигналов эталонной частоты и частоты .генератора 1.. постоянна, сигналы на выходах блока 7. динамической коррекции, подключенных к

Формирователю 13 управлякщего сигнала, отсутствуют. Одиако величина поправки временной шкалы изменяется по линейному закону. При отсутствии сигнала с выхода блока

7 динамической коррекции Формирователь. 13 па результатам измерения поправки временной шкалы из блока

6 определяет разность поправки в текущий и первоначальный момент времени. Величина этой разности пропорциональна ходу, а следовательно, и относительному уклонению частоты от номинального значения. Сигнал, соответствукщий этой разности, через устройство

l4 управления и корректор 15 частоты,.при наличии сигнала с выхода индикатора 8 фазовой синхро10 низации изменяет частоту генератора 1, приближая ее к эталонной, и через корректор 2 положения начальной фазы. колебаний компенсирует динамическую ошибку (уход вре35. менной шкалы за время наблюдения) временной шкалы чаянов. Величина поправки временной шкалы, определяемая после регулирования, вводится. в хранитель 3 времени

20 через корректор 2 положения начальной фазы колебаний и временная икала часов оказывается совмещенной с эталонной..

Таким образом, введение блоков

16 - 19 позволяет в .результате измерений вариации Мода часов и компенсаций динамической ов.ибки осуществить последовательную регулировку часов с целью компенсации всех составляю их ошибок автономного хранения времени и частоты и обеспечить тем самьм длительное хранение времени и частсу..ы без снижения точнос-, ти .