Термокомпенсированный кварцевый генератор ударного возбуждения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) . (й L) (st)s Н 03 В 5/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.1 (61) 1046900 (21) 4727133./09 .(22) 14.06.89 (46) 30.01.92. Бюл, O 4 (71) Харьковский политехнический институт. им. В,,И. Ленина (72) В.Г. Воронов, А.И; Гапон, М.В. Гунбин и .

П.А. Качанов (53) 621.373.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1046900, кл. Н 03 В 5/32, 15.07.81. (54) ТЕРМОКОМПЕНСИРОВАННЫЙ КВАР;ЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР УДАРНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ (57) Изобретение относится к радиотехнике и является усовершенствованием устройст-: ва по авт. св. М 1046900. Цель изобретения—

2 повышение температурной стабильности частоты..Термокомпенсированный кварцевый генератор ударного возбуждения со- де рж ит мул ьти вибратор 1;. пол осо вой кварцевый фильтр 2, злемент 3 с.регулируе мой реактивностью, резонансный усилйтель 4, полосовой фильтр 5; усилитель-формирователь 6, делитель 7; счетчик 8; вычитатель 9, второй регистр 10, первый регистр 11,, вычислитель 12„накапливающий сумматор 13, цифроаналоговый преобразователь 14,. формирователь 15, фильтр 16, перемножитель 17, блок 18 запоминания. Накапливающий сумматор 13 со держит первый и второй блоки 19; 20 суммирования..Полосовым фильтром 5 вы-. деляется сигнал температурной моды поло1709491

Изобретение относится к радиотехнике ни и является усовершенствованием устройст- вх ва по авт, св. t4 1046900. го

Цель изобретения — повышение темпе- им ратурной стабильности частоты. 5 ты

На чертеже приведена . структурная и электрическая схема термокомпенсирован- ш ного кварцевого генератора ударного воз- те буждения. вх

Термокомпенсированный кварцевый . 10 вх генератор ударного возбуждения содержит р мультивибратор 1, полосовой кварцевый- и . фильтр (ПКФ) 2; элемент 3 с регулируемой . П реактивностью, резонансный усилитель 4, р полосовой фильтр 5, усилитель-формирова- 15 в тель 6 прямоугольных импульсов; делитель з

7 частоты, счетчик 8 импульсов, вычитатель о

9, второй регистр 10, первый регистр 11, е вычитатель 12 компенсирующей функции, с накапливающйй сумматор 13, цифроанало- 20 л говый преобразователь 14, формирователь с

15 хронирующих импульсов, фильтр 16 ниж- и них частот, перемножитель 17, блок 18 за- в поминания. Накапливающий сумматор 13 содержит первый 19 и второй 20 блоки сум- 25 н мирования. в

Термокомпенсированный кварцевый в генератор ударного возбуждения работает р следующим образом. с

Сформированная на первом выходе 30 я мультивибратора 1 последовательность .к прямоугольных импульсов ударно возбуж-. и дает в ПКФ 2 свободные колебания температурной и стабилизируемой частот. с

Частота стабилизируемых колебаний; бу- 35 дучи - усиленной резонансным усилите- р лем 4, поступает по цейи синхронизации: э на один из входов мультивибратора 1, н тем самым синхронизируя последовательность ударных импульсов. Затем 40 наступает установившийся режим генерирования стабилизируемой. частоты.

Отклик температурно-зависимрй моды колебаний на выходе ПКФ 2 выделяется полосовым фильтром 5 и, сформированный в 45 последовательность прямоугольных им-. пульсов усилителем-формирователем 6, по ступает нв счетный вход счетчика 8 импульсов. На управляющий вход счетчика

8 импульсов поступают импульсы разреше- 50

+aevi Т ) сового кварцевого фильтра 2, который после предварительной обработки поступает в вычислитель 12, где вычисляется значение компенсирующей функции для каждого значения температуры. Введение перемножи1 теля 17 и блока 18, а также соответствующая реализация накапливающего сумматора t3 позволили исключить влияние дийамиче-: ской ошибки на частоту выходных колеба- ний, 1 ил.

1 я счета с выхода делйтеля 7 частоты,:на од которого поступают импульсы с вт фовыхода мультивибратора 1. Длительнрать;, пульсов синхронизации делителя 7частоопределяетея необходимой: точностью . зменения температуры ПКФ 2. С выходной ины счетчика 8 импульсов цифроЫй. код мпературы ПКФ .2 поступает .на первую одную шину вычитателя.9; На вторую:: одную шину вычитателя 9 поступает цифовой код температуры точки перегиба темературно-частотной характеристики (ТИХ).

КФ 2, предварительно записанного во вто- ой регистр 10. В результате вычитания наыходной шине - вычитателя 9 появляется начение приращения температуры ПКФ 2 тносительно температуры точки перегиба го ТЧХ,с соответствующим знаком. Работа приращением температуры, а не с ее абсоютным значением, позволяет значительно ократить разрядность вычислителя 12 коменсирующей функции, а следовательно," ремя вычислений и повысить их точность.

Код приращения температуры с выходой шины вычитателя 9 записывается в перый регистр 11, одновременно с этим во торой регистр 10 записывается код темпеатуры, находящийся в счетчике 8 ймпульов, Содержимое первого регистра 11 вляется аргументом компенсирующей фуйции, вычисляемой вычислителем 12 коменсирующей функции.

Алгоритм вычислений определяется из ледующих соображений.

Известно, что ТЧХ кварцевых резонато- ов АТ-среза в интервале температур между кстремумами .аппроксимируется степеным рядом

Т и Збт!+ (Т, Т.)+ а аде — о где b f/4- нестабильность частотыотносительно стабилизируемой частоты; ао, С вЂ” температурные коэффициенты;

Т вЂ” текущая температура;

1709491

I

Составитель" В.Рудай

Техред М;Моргентал Корректор Л.Бескид

Редактор М.Циткина

1.

Заказ4Б Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

То — температура точки перегиба ТЧХ кварцевого резонатора; а — температурно-динамический коэффициент частоты (ТДКЧ) кварцевого резона-тора. 5

Исследования показали, что.величина: коэффициента зависит от абсолютного значения температуры, скорости и знакаизменения температуры. Аналитического выражения для описания этих завиеим©- 10 стей нет, поэтому для каждого типа резонаторов они определяются экспериментально и заносятся в блок 18..

После окойчания вычислений фуйкции для данного изменения температуры ре- 15 зультаты вычислений суммируются с содержимым первого блока 19 накапливающего сумматора 13. Количество разрядов первого блока 19 определяется точностью измере. ний температуры и значениями максималь- 20 ного отклонения частоты. . В блоке 18 записан код а (со знаком минус) —. ТДКЧ. кварцевого резонатора. На выходной шине вычитателя 9:в процессе работы устройства в каждом такте имеется 25 код разности текущего значения температуры йп и значения температуры в предыдущем такте йп — 1, йп — йп -1 =.Ай. . 30

При установившемся режиме генерирования стабилизируемой частоты период будет постоянным, а следовательно, на выходной шине имеется код, пропорцио- 35 нальный dT /di. Этот. код поступает на первый вход умножителя, на второй вход— код аь Значение ai выбирается из памяти блока 18 по текущим значениям температуры, код которой поступает на.первую входную шину блока 18 с выхода второго регистра 10. скорости и знака изменения температуры, поступающих на вторую входную шину блока 18. Произведение поступает на первую входную шину второго блока

20, на второй вход поступает содержимое первого блока 19,.Эта сумма поступает на .. входную шину. ЦАП 14, на выходе которого включен фильтр 16 нижних частот.. С выхода фильтра 16 компенсирующий сигнал поступает на управляющий вход элемента 3 (например, варикапа), Формирователь 15 хронирующих импульсов предназначен для формирования сигналов управления всеми этапами вычислений компенсирующей функции, Формула изобретения

Термокомпенсированный кварцевый генератор ударного возбуждения по авт. es.

N. 1046900, о т л и ч а ю. шийся тем, что, с целью повышения температурной стабильности частоты, введены последовательно соединенные блок запоминания и перемножитель, а накапливающий сумматор снабжен дополнительным входом, кото-. рый соединен с выходом перемножителя, формирователь хронирующих импульсов снабжен тактовым входом, который подключен к выходу делителя. частоты, при этом выход первого регистра подключен к первому входу блока запоминания и к второму входу перемножителя, второй вход блока запоминания подключен к выходу второго регистра.