Управляемый кварцевый генератор для квантовых стандартов частоты

 

Изобретение относится к электронной технике. Цель изобретения - повышение стабильности частоты в процессе автоподстройки. Генератор содержит активную часть 1, блок управления (БУ) 2, фазосдвигающую цепь, состоящую из конденсаторов 3 - 7, варикапов 8 - 10 и кварцевого резонатора 16, а также резисторы 11 - 15 и резистивный делитель 17 напряжения. В процессе автоподстройки частоты с выходов БУ 2 через резисторы 12 и 13 на варикапы 8 и 9 подаются напряжения сигналов грубого и точного управления, обеспечивающие привязку частоты генерируемых колебаний к частоте спектральной линии внешнего квантового дискриминатора. Для достижения цели в генераторе через делитель 17 происходит изменение управляющего напряжения на варикапе 10, в результате чего с изменением напряжения подстройки на выходе БУ 2 изменяется как дискрет изменения частоты сигнала грубого управления, так и предел подстройки частоты сигнала точного управления. 1 ил.

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) SU(III 1 55

А1 (51)5 Н 03 В5 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 443 1448/24 -09 .(22) 30. 05. 88 (46) 23. 03. 90. Бюл. K 1 1 (72) А.Д. Чернядь ев, С, И, Пассов ик и Г.В. Альтшуллер (53) 621 .373 .5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1149369, кл, Н 03 В 5/32, 1985.

Biul. inf, Elektron podresp bierne. Inst.. tele- i radiotechn., 1 983, N. 3-4, р, 17, fig. 6. (54) УПРАВЛЯЕ1!БЙ КВАРГЕВЬ 11 ГГНЕРАТОР

ДЛЯ КВАНТОВЫХ СТАНДАРТОВ 1ACT0TK! (57) Изобретение относится к электронной технике. 1!ель изоб ретения повышение стабипьности частоты в провессе автоподстройки. Генератор содержит активную часть 1, блок управления (ВУ) 2, фазосдвигающая вепь, 2 со с rn ящук из ко нде нсато ров 3-7, ва рикапов 8-10 и кварпевого резонатора

16, а также резисторы 11-15 и реэистивный делитель !7 напряжения. В пропессе автоподстройки частоты с выходов БУ 2 через резисторы 12 и 13 на варикапы 8 и 9 подаются напряжения сигналов грубого и точного управления, обеспечивающие привязку частоты генерируемых колебаний к частоте спектральной линии внешнего квантового дискриминатора. Для достижения пели в генераторе через делитель 17 происходит изменение управляющего напряжения на варикапе 10, в результате чего с изменением напряжения подстройки на выходе ВУ 2 изменяется как @ дискрет изменения частоты сигнала гру- фу бого уп равлен ия, так и п редел подстройки частоты сигнала точного уп- (, равления. 1 ип.

1 552342

Изобретение относится.к элетрон, ной технике и может быть использова но в квантовых стандартах частоты.

Пель изобретения — повышение ста5 бипьности частоты в режиме автоподстройки.

kIa чертеже приведена структурная электрическая схема управляемого кварцевого генератора для квантовых стандартов частоты.

Кварцевый генератор содержит активную часть 1, блок 2 управления, первый, второй, третий, четвертый и пятый конденсаторы 3-7, первый, второй и третий варикапы 8-10, первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы 11-15, кварцевый резонатор

16, резистивный делитель 1? напряжения, 20

Генератор работает следующим образом, При включении напряжения питания в автогенераторе, образованном активной частью 1, и фазосдвигающей цепью, 25 образованной кварцевым резонатором

16, первым, вторым, третьыч, четвертью и пятым конденсаторами 3-7, первьи, вторым и третьим варинапами 810, возникают. электрические колебания.

В процессе автоподстройки частоты в составе квантового стандарта частоты с первого вихода блока 2 через второй резистор 12 на первый варикап

8 подается напряжение сигнала грубого управления, а с второго выхода блока

2 через третий резистор 13 на второй варикап 9 подается напряжение сигнала точного управления, обеспечивающие привязку частоты генерируемых колеба40 ний . к частоте спектральной линии внешнего квантового дискриминатора.

В установившемся режиме автоподстройка ведется по сигналу точного управления, а напряжение сигнала гру45 бо о управления постоянно до тех пор, пока не достигнут предел подстройки по сигналу точного управления. Если изменения частоты достигают предела подстройки по сигналу точного управлен ия, то блок 2 во зв ращает нап ряжеиие по второму выходу к первбначальному значению и запускает подстройку по первому выходу. В этот момент напряжения на первом выходе блока 2 из- 55 меняется на дискретную величину и должно компенсировать изменение частоты. вызванное возвращением напряжения подстройки сигнала точного управления к первоначальному значению. Одновременно через резистивный делитель

17 происходит изменение управляющего напряжения на третьем варикапе 10, в результате чего с изменением напряжения подстройки на первом выходе блока

2 изменяется как дискрет изменения частоты $ f сигнала грубого управле3 ния, так и предел подстройки частоты сигнала точного управления ЬЕ . В макс результате нестабильность частоты

ЬЕц „= ЬŠ— gfg уменьшается. т макс

Для достижения минимального изменения частоты Еда„с при запуске грубого управления во всем интервале значений напряжений смещения на первом варикапе 8 канала требуется подобрать положения отвода резистивного делителя 17, передающих часть напряжения грубого управления на управление третьим варикапом 1 О, и напряжение смещения, подаваемое через пять|й резистор 15, т,е. обеспечить необходимую рабочую точку и необходимое изменение напряжения смешения на треть— ем варикапс 10 при изменении напряжения грубого управления. Вь1бором отвода резистивного делителя 17 осуществляется второе сопряжение каналов при

E, равном максимальному значению, т.е, подбирается такая величина смещения Е на третьем варикапе 10, чтобы обеспечивалось равенство дЕ=У -Ы = О. маис

При этом нелинейная зависимость частоты от напряжения смещения первого варикапа 8 сохраняется, однако одновременно меняется и предел изменения частоты по точному управленло, что и позволяет минимизировать величину изменения частоты ЬЕ маис

Первый резистор 11 позволяет устранить возникновение паразитных колебаний через емкость С> кварцевого резонатора 16. Четвертый резистор 14 обеспечивает режим по постоянному току первого варикапа 8. Четвертый конденсатор 6 совместно с третьим варикапом 10 обеспечивает точное сопряжение при переходе управления между i первым и вторым выходами блока 2.

Фо рмула изобретения

Управляемый кварцевый генератор для квантовых стандартов частоты, 42 вым выводом третьего конденсатора и второй шиной питания, четвертый конденсатор, первый вывод которого подключен к второй шине питания, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты в процессе автоподстройки, введен третий варикап, первый вывод которого подключен к второму выводу третьего конденсатора, пятый конденсатор, который включен между вторыми выводами

Составитель В. Рудай

Техред М.Дидык

Редактор Е.Папп

Корректор Э.Лончакова

Заказ 339 Тираж 656 Подписное

BHHHJIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óìãîðîä, ул. Гагарина,101.

5 ) 5523 содержащий активную часть и блок управления, первые и вторые выводы питания которых подключены соответственно к первой и второй шинам питания, первый конденсатор, первый вывод

5 которого через кварцевый резонатор подключен к входу активной части, первый резистор, который подключен параллельно кварцевому резонатору, первый варикап, первый вывод которого подключен к второму выводу первого конденсатора, второй конденсатор, который включен параллельно первому варикапу, третий конденсатор, первый вывод которого подключен к второму выводу первого варикапа, второй варикап, первый вывод которого подключен к второй шине питания, второй резисТор KoTopblH включен между Выходом 20, сигнала грубого управления блока управления и вторым выводом первого конденсатора, третий резистор, который включен между выходом сигнала точного управления блока управления и вторым выводом второго варикапа, четвертый резистор, который .включен между перI второго и третьего варикапов, резистивный делитель напряжения, который включен между выходом сигнала грубого управления блока управления и второй шиной питания, а отвод которого подключен к вторым выводам третьего и четвертого конденсаторов, пятый резистор, первый вывод которого подключен к: второму выводу третьего варикапа, при этом второй вывод пятого резистора является входом сигнала смещения управляемого кварцевого генератора для квантовых стандартов частоты.