Устройство термокомпенсации кварцевого генератора

 

УСТРОЙСТВО ТЕРМОКОМПЕНСАЦИИ КВАРЦЕВОГО ГЕНЕРАТОРА, содержащее последовательно соединенные первый формирователь термозависимого напряжения, аналоговый сумматор и управляемый по частоте кварцевый генератор, отличающееся тем, что, с целью повьппения стабильности частоты, введены второй формирователь термозависимого напряжения и интегродифференцирующий функциональный преобразователь, выход которого подключен к второму входу аналогового сумматора, при этом выход второго формирователя термозависимого напряжения подключен к входу интегродифферен1р1рующего функционального преобразователя .

СОЮЗ СОВЕТ".НИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(58 03 В 5/32

0 ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Фих.1 (21) 3417885/18-09 .(22) 02.04.82 (46) 23.08.84. Бюл, 9 31 (72) А.В. Косых и В.Л. Мухин (71) Омский политехнический институт (53) 621.373.421.13 (088.8) (56) 1. Патент Японии )) 49-15660, кл. 98/5/ В 12,, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 866693, кл. Н 03 В 5/32, 1979 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ТЕРМОКОМПЕНСАЦИИ КВАРЦЕВОГО ГЕНЕРАТОРА, содержащее последовательно соединенные первый формирователь термозависимого напряжения, аналоговый сумматор и управляемый по частоте кварцевый генератор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения стабильности частоты, введены второй формирователь термозависимого напряжения и интегродифференцирующий функциональный преобразователь, выход которого подключен к второму входу аналогового сумматора, при этом выход второго формирователя термозависимого напряжения под ключен к входу интегродифференцирующего функционального преобразователя.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в источниках высокостабильных колебаний.

Известен кварцевый генератор, 5 содержащий соединенные в кольцо усилитель и цепь положительной обратной связи с кварцевым резонатором, которые помещены в термостат 1 2. 10

Однако этот кварцевый генератор имеет низкий КПД и большое время установления частоты.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 15 устройство термокомпенсации кварцевого генератора, содержащее последовательно соединенные первый формирователь термозависимого напряжения, аналоговый сумматор и уп- 20 равляемый по частоте кварцевый генератор (2 J.

Однако известное устройство термокомпенсации кварцевого генератора имеет низкую стабильность час- 2S тоты при резких изменениях температуры окружающей среды.

Цель изобретения — повышение стабильности частоты.

Эта цель достигается тем, что 30 в устройство термокомпенсации кварцевого генератора, содержащее последовательно соединенные первый формирователь термозависимого напряжения, аналоговый сумматор и управляемый по частоте кварцевый генератор, введены второй формирователь термозависимого на| ряжения и интегродифференцирующий функциональный преобразователь, выход которого 40 подключен к второму входу аналогового сумматора, при этом выход второго формирователя термозависимого напряжения подключен к входу интегродифферен щрующего функционального 4> преобразователя.

На фиг.I приведена структурная схема предлагаемого устройства термокомпенсации кварцевого генератора, 50 на фиг.2 — пример выполнения интегродифференцирующего функционального преобразователя; на фиг. 3 — эпюры, поясняющие принцип действия предлагаемого устройства.

Устройство термокомпенсации квар- цевого генератора содержит первый формирователь 1 термозависимого напряжения, аналоговый сумматор 2, 1 109853 2 управляемый по частоте кварцевый генератор 3, второй формирователь 4 термозавнсимого напряжения и интегродифференцирующий функциональный преобразователь 5. При этом интегродифференцирующий функциональный преобразователь 5 может быть выполнен в виде интегродифференцирующей цепи, содержащей резисторы 6-8 и конденсаторы 9-11 (фиг.2).

Устройство работает следующим образом.

Структура первого формирователя

1 выбирается таким образом, чтобы при медленном изменении температуры обеспечить максимальную температуру стабильности частоты выходных колебаний. При этом на первый вход аналогового сумматора 2 подается сигнал, обеспечивающий компенсацию уходов частоты, обусловленных квазистатической температурной характеристикой. При постоянной температуре второй формирователь 4 и интегродифференцирующнй функциональный преобразователь 5 не оказывают влияния на частоту выходного сигнала, так как конденсатор 11 препятствует протеканию постоянного тока с выхода второго формирователя 4 к входу ана-. логового сумматора 2.

При Heñòàöèoíàðíoì тепловом воздействии, например при скачке температуры Т (фиг.3 а), выходное напряжение на выходе второго формирователя 4 повторяет форму скачка температуры (фиг,3 s ) . На фиг.3 6 показана реакция выходной частоты управляемого по частоте кварцевого генератора 3 на скачок температуры при отключенном втором входе аналогового сумматора 2. Для устранения динамического выброса частоты на вход аналогового сумматора 2 подается управляющее напряжение U г (фиг. 3 - ), которое синтезирует интегродифференцир ующий функциональный преобразователь 5 из перепада напряжения U, подаваемого íà его вход. Постоянная времени второго формирователя должна быть меньше времени наращения динамического выброса Хв,„= Y(Tj (фиг.З 6) .

Сложная интегрирующая цепь резистор 6 — конденсатор 9 — резистор 7 — конденсатор 10 моделирует тепловые инерционные свойства кварцевого резонатора, помещенного в конкретную конструкцию, позволяет

3 1 получить напряжение управления, соответствующее по форме (при линейной характеристике управления) динамическому изменению частоты (фиг.3 6 и t ) и обеспечивает при этом квадратичную зависимость на начальном участке зависимости

1 (U, = Ч (П .. Дифференцирующая цепь конденсатор 11 — резистор 8 выделяет из сглаженного интегрирующей цепью сигнала составляющую, пронорциональную скорости изменения температуры и обеспечивает спад функции U, = Y (7) по экспоненциальному закону, аналогичному зависимости Евь,„ ††f„(T).Сформированное таким образом напряжение поступает

109853 ll на аналоговый сумматор 2 и далее на управляющий вход управляемого по частоте кварцевого генератора 3.

Таким образом, напряжение, поступающее на управляющий вход управляемого по частоте кварцевого гене.ратора 3, обеспечивает постоянство генерируемой частоты как при медленном, так и при быстром измене10 нии температуры.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства термокомпенсации кварцевого генератора заключается в повьппении стабильности частоты выходных колебаний при нестационарных температурных воздействиях, 1109853

Составитель В. Рудай

Техред Л. Коцюбняк Корректор В.Бутяга

Редактор О. Черниченко

Тираж 862 Подписное

В"ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6098/39

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