Генератор электрических колебаний дозвуковых частот

 

176607

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ссветскиз

Социалистических

Республик

НЛТЕИТИОТ .ХМЧЕС1;Л и

ЬНЬ QOTERA

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12.11.1962 (№ 763627/26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 17.Х1.1965. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 28.XII.1965

Кл. 21а, 8ой

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

МПК H 03b

УДК 621 373 424(088 8) Автор изобретения

А. Я. Эссенсон

Заявитель

ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

ДОЗВУКОВЫХ ЧАСТОТ

Подписная "ppnna № 89

Известны генераторы биений, в которых частота одного из генераторов предварительно преобразуется (умножается или делится) .

Отличительной особенностью предлагаемого генератора электрических колебаний дозвуковых частот гетеродинного типа, состоящего из двух высокочастотных генераторов и смесителя, является выбор некратных друг другу частот и включение между выходами этих генераторов и смесителем делителей частоты.

Это позволяет упростить конструкцию таких генераторов и улучшить форму колебаний.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого генератора электрических колебаний дозвуковых частот; на фиг. 2 — график изменения частоты биений с изменением паразитного сигнала и изменением формы выходного напряжения U,; на фиг. 3 — структурная схема двухдиапазонного генератора электрических колебаний дозвуковых частот.

Генератор содержит гетеродин 1 с фиксированной настройкой, гетеродин 2 с плавной настройкой, делители 8 и 4 частоты, полосовые фильтры 5 и б, усилители 7 и 8, преобразователь 9 частоты и фильтр 10 низких частот.

Явления захватывания возникают при наличии паразитных сигналов, попадающих в полосу 11 захватывания любого из гетеродинов 1 или 2. Такими паразитными сигналами, например для гетеродина 1, будет сигнал гетеродина 2 с частотой mf, его гармоники и сигналы на входе преобразователя 9 с частотами f и fief Следовательно, частоты этих сигналов не должны попадать в полосу

5 11 захватывания гетеродина 1.

Для гетеродина 2 помехой будут сигналы с частотой uf, гетеродпна 1, его гармоники и продукты преобразования с частотами pf,+ ф, где р и Π— любые целые числа.

10 Непосредственную связь между гетеродпнами 1 и 2 можно исключить, выбирая их частоты так, чтобы п,— и )) F и, с другой стороны, чтобы f,— f. =F, где: F — инфранизкая частота выходного сигнала и представляет собой

15 малую величину по сравнению с частотами гетеродинов 1 и 2 (прпмерно 5 сотых частей).

Поэтому можно считать, что 1=1.

Из последнего равенства следует, что.

n m. Однако, чтобы наиболее интенсивные

20 гармоники (вторая и третья) не оказались в полосе 11 захватывания, и н m не должны быгь кратными. Следовательно, до преобразователя 9 частоты сигналов гетеродинов 1 и 2 делятся на не кратные друг другу коэффици25 енты.

Связь через преобразователь 9, общий для обоих гетеродинов 1 и 2, исключают тем. что частоты на входе преобразователя 9 не попадают в полосу 11 захватывания гетеродннов 1

30 и 2 благодаря делению частоты гетеродпнов

50 и, во-вторых, что сигналы с частотами р/,:—

+ф либо не попадают в полосу 11 захватывания гетеродинов 1 и 2, либо подавляются фильтрами 5 и 6 делителей 8 и 4 и не прохо дят в цепи гетеродг1К гв 1 и 2. Оба гетеродина

1 и 2 помещаютая в один термостат и тем самым исключается температурная зависимость частоты выходного сигнала.

Гетеродин 1 генерирует синусоидальное напряжение с частотой nf, и гетеродин 2 — напряжение с частотой mf . После деления в и и m раз делителями 8 и 4 получаготся напряжения с частотами f> и )o, действующие на преобразователь 9. Гетеродин 2 имеет плавную настройку и его частота 4 должна изменяться от f до f>+F»„, или f> — F „«, . 1(оэффициент деления и должен быть больше, чем

m, так как фиксированную частоту делить легче, ибо полоса частот делителя тем меньше, чем больше коэффициент деления. Чтобы избежать усложнения схемы и конструкции, коэффициент деления должен быль как можно меньше. Поэтому выбирают первые некратные числа натурального ряда 3 и 2 (n)m и п)1,2 m). Вторая гармоника т/, изменяющаяся от 4f! до 4,8 f, не лежит в полосе захватывания гетеродина 1. Очевидно, что и со стороны гетеродина 1 пет влияния на гетеродин 2.

На выбор коэффициентов деления влияет также заданная стабильность частоты. Если уход частоты за определенное время, например за час, составляет Л(, то после деления

5f частоты он равен — и соответственно. п т

Высокую добротность контуров легче получить на частотах порядка нескольких сот килогерц, и при этом имеет место более высокая стабильность. Поэтому для стабильных по частоте генераторов выбирают большие коэффициенты деления.

Например, частоту f> обычно выоирают равной (6 — 10) F,„„„, Тогда при максимальной частоте диапазона, равной 100 гц, 1г — — 1000 гц, nf,=3000 гц и mfo=- 1800 — 2000 гц. На этик частотах только генераторы с резистивно-емкостной настройкой могут обеспечить нестабильность около 0,1 % (изменение частоты fi составит 1 гц). Очевидно, что для инфранизких частот (от 0,01 до 100 гц) такая нестабильность недопустима, но она может быть уменьшена, если элементы схемы подобраны

35 так, что частоты обоих гетеродинов 1 и 2 имеют одинаковые изменения или если их поместить в термостат.

Если же выбрать п=300 и т=200, то fy—

=300 кгц и =200+180 кгц, то максимальный уход частоты будет /ooo+ /ooo — — 0,008 гц.

При подборе элементов и помещении обеих гетеродинов 1 и 2 в один термостат, можно получить высокую стабильность.

Точность установки нуля генератора на биениях и точность по частоте также зависят от выбора и и m. На самом деле установка нуля с Т0 IliocTb1o 0,001 cL1 невозгiгои;на. Л!анси ма Ibно возможная точность нс превышает 0,1 гц.

Следовательно, погрешность по частоте так ке будет 0,1 гц. Если же биения устанавливаются на частоте 100 кгпв с точностью 0,1 гц, то частотная погрешность после деления в 100 раз будет 0,001 гц.

Для осуществления этого в схеме (фиг. 3) после первых каскадов 12 и 18 деления (n=

=3 и пг — 2) предусмотрены отводы на преобразователь 14 через полосовые фильтры 15 и

16. С этого преобразователя 14 на фильтр 17 нижних частот и усилитель 18 низкой частоты подается напряжение звуковой частоты. Таким образом, такое ответвление с одной стороны служит для точной установки нуля, а с другой стороны образует диапазон звуковых частот. Следовательно, при больших коэффициентах можно получить несколько диапазонов в различных областях спектра частот.

После первой пары делителей 12 и 18 следуют основные делители 8 и 4 с коэффициентом деления 100, полосовые фильтры 5 и 6, усилители 7 и 8, второй преобразователь 9 и фильтр 10 низких частот с диапазоном инфранизких частот.

Предмет изобретения

Генератор электрических колебаний дозвуковых частот гетеродинного тина, состоящий из двух высокочастотных генераторов и смесителя, в котором высокочастотные колебания преобразуются в колебания разностной частоты, oT,ггг гшогцийгся тем, что, с целью устранения явлений захватывания частоты, частота одного из генераторов взята в некратное число раз больше частоты другого, а между выходами генераторов и смесителем включен ы дел и тел и ч а стоты.

176607

-Ы

Уиг с

Составитель Ю. Теснек

Релактор М. Хабибулина скрал Л. К. Ткаченко Еоррск-оры Г. П. Зимина

«Т. В. Муллнна

Заказ 37!6/!8 Тираж !225 Формат оуit. 60>(90,, Объем 0.8 ««ь л. 11ена 5 коп.

I,,!1ИИГ!И Государственного ког«итста по лслага изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр, Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2