Устройство для частотной модуляции кварцевых генераторов

Авторы патента:


 

М 71183

СССР

Класс 21а4 14

1111ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. A. Магазаник СТРОйСТВО ДЛЯ ЧАСТОТНОИ МОД ЛЯЦИК КВАРЦЕВЫХ

ГЕНЕРАТОРОВ

Заявлено 2 апреля 1946 года в Мияистерство связи СССР за М 3598 (346716) с присоединением заявки Ка 344313

Онуолкковано 31 и .оля 1949 г. ким путем позволяет осуществить управление частотой генератора.

Для изменения величины регулируюшей пндуктивности, включенной последовательно с кварцем, Может быть применена одна из следующих схем.

1. Схема с переменной и и д у кт и в н о ст ь ю (фиг. 1).

Основным недостатком существующих схем частотной модуляции кварцевых генераторов является либо применение режима затягивания, дающего, как известно, худшие результаты в отношении стабильности частоты, чем чисто осцилляторный режим, и сложность перестройки генератора при изменении рабочей частоты, либо невозможность получить большую девиашпо частоты.

Предметом настоящего нзобретеíHsi является устройство для частотной модуляции кварцевых генераторов, работающих в осцплляторном режиме, путем изме.ения индуктивного реактанца, Вклю генного последователь:о кварцевому осциллятору.

Для осуществления частотной мсдуляции в генераторах с кварцевой стабилизацией предлагается использовать метод управления частотой при помощи пндуктивности, включаемой последовательно кварцу. Модуляция величины этой пндуктивности электрическим путем при помощи реактивной лампы или другого устройства приводит к модуляции частоты кварцевого генератора. Изменение нндуктивнссти механичесВ качестве пепеменно.. и..активности мсжно применить вариометр, катушку с геремещающимся магнитным сердечником или катушку с перемещающимся медным сердечником.

По мере увеличения индуктивности резонансная частота катушки приближается к рабочей частоте, что вызывает рост эквивалентной индуктивности контура,„, более быстрый, чем рост самой и:.дукт:isности L ðp:, . Одновременно растет эквивалентное активное соиротивлен!ге с 1,;:; катушки.

Если ограничиться работой в области частот, не превышающих 80",,а от собственiiQli частоты катушки fp, то эквивалентная индуктивность ii

1. № 71183 сопротивление определяются приолиженнымп выражениями: - рек орск

/ 1 — в> С Арег

1—

fo

"" 1 -

Действующая добротность эквивалентной катушки <, ... быстро падает с приближением к резонансу в соответствии с выражением:

Qýêâ где Q=

Так, если рабочая частота составляет 70% от резонансной частоты, то действующая добротность катушки понижается вдвое, Стабильность частоты кварцевого генератора при включении индуктивности последовательно кварцу пони>кается с увеличением активного сопротивления катушки, которое ухудшает условия возбуждения и понижает амплитуду колебаний. Поэтому необходимо по возмо>кности удалять собственную частоту регулирующей индуктивности от рабочей частоты генератора и получать требуемую индуктивность, в основном, за счет собственной индуктивности катушки.

Для этого следует применять катуш; ки с минимальной собственной емкостью. Наилучшими, с этой точки зрения, являются длинные однослойные цилиндрические катушки.

2. Схема с переменной емкостью, включенной пар аллельно постоянной инду кт и в н о с т и (фиг. 2).

В области частот, лежащих ниже резонансной частоты контура LCр„ последний представляет собой комплексное сопротивление с реактивной составляющей индуктивного характера, причем величина реактив176 ной и активной составляющих зависит от близости рабочей частоты к резонансной частоте кочтура. Последняя определяегся величиной емкости Ср„. Следовательно, этой емкостью можно изменять действующую индуктивность, включенную последовательно с кварцем, и ссуществить управление частотой кварцевого генератора.

Добротность эквивалентной катушки падает с приближением к резонансу в соответствии с выражением:

+ экв

=Q ——

Рэкв экв

Поэтому не следует применять значительное повышение действующей индуктивности за счет приближения к резонансу. С этой точки зрения лучшие результаты должна дать регулировка частоты индуктивностью по схеме фиг. 1, если сопротивление потерь регулирующего дросселя не намного превышает потери в контуре.

3. Схема с переменной емкостью, включенной последовательно постоянной ипдуктивпости (фиг. 3).

В этой схеме регулировка эквивалентной пндуктивности достигается изменением емкости Ср причем рабочей является область, в которой последовательный контур L „, С„„ (L „,, †эквивалентн индуктивность катушки L с учетом ее распределенной емкости) сохраняет индуктивную реакцию, т. е. область, в которой рабочие ч-.ñòîòû выше резонансной частоты этого контура, но ниже собственной частоты катушки L.

Существенным достоинством этой схемы является лучшая форма регулировочной характеристики. Изменение частоты при повороте конденсатора C.„-„ (фиг. 3) происходит в данном случае более плавно, чем в рассмотренных выше схемах при повороте вариометра, перемещении сердечника или повороте конденсатора.

Вторым достоинством этой схемы управления частотой является относительное постоянство эквивалент№ 71183 ного активного сопротивления, включенного последовательно кварцу, что обеспечивает постоянство амплитуды колебаний при изменении частоты.

Наконец, достоинством этой схемы является и то, что она позволяет в некоторых пределах изменить частоту в положительную сторону по отношению к номинальной частоте кварца, если использовать область частот, лежащих ниже резонансной частоты последовательного контура

L „С,-„в которой последний ведет себя как емкость.

При резонансе контура L Ср,„ последовательно с кварцем оказывается включенным только сопротивление R>«. Схема генерирует в этом случае приблизительно номинальную частоту кварца.

Описанный выше способ управления частотой при помощи индуктивности, включаем ой последовательно кварцу, согласно изобретению, использован для осуществления частотной модуляции в генераторах с кварцевой стабилизацией. Модуляция величины указанной индуктивности электрическим путем при помощи реактивной лампы или другим устройством приводит к модуляции частоты кварцевого генератора.

Блок-схема подобного частотномодулированного кварцевого генератора изображена в двух вариантах на фиг. 4 и 5.

Поскольку последовательная индуктивность позволяет менять часилу кварца в широких пределах, этим методом можно осуществить частотную модуляцию кварцевого генератора с относительно большей девиацией.

Для модуляции последовательной индуктивности могут быть использованы различные способы управления реактивным сопротивлением электрических цепей.

На фиг. 6 и 7 даны примерные схемы, иллюстрирующие два способа управления реактивным сопротивлением и основанные на применении реактивных ламп.

В этих схемах величина реактивного сопротивления цепи, включенной последовательно кварцу, меняется при помощи реактивной лампы, 12 свод. выпуск 7, 1949 г. связанной тем или иным способом с этой цепью. Реактивная лампа может бьггь включена по схеме, эквивалентной индуктивности или емкости.

На фиг. 7 реактивная лампа, эквивалентная некоторой емкости, включена последовательно управляющей индуктивности L и определяет величину действующей индуктивности L, включенной последовательно кварцу.

В приведенных схемах, помимо управляющей индуктивности, последовательно с кварцем включена емкость С, посредством которой можно в известных пределах корректировать частоту генератора, Эта емкость повволяет также частично компенсировать исходное смещение частоты, вызываемое включением управляющей нндуктивности.

Кроме приведенных вариантов схем, можно применить для той же цели схемы, в которых: 1) используется динамическая емкость сетка — катод; 2) величина реактивности изменяется при помощи шунтирующего диода или газоразрядной лампы; 3) изменение индуктивности достигается насыщением ферромагнитного сердечника и 4) изменение индуктивности достигается при помощи механического реле, на которое подаются телеграфные импульсы (фиг. 8).

° Применяя соответствующее умножение частоты, можно осуществить описываемым методом широкополосную частотную модуляцьчо передатчиков УКВ диапазона. При этом может оказаться необходимым гетеродинирование частоты кварца в сторону ее понижения с тем, чтобы можно было применить умножение частоты, требуемое с точки зрения девиации.

Описанные выше схемы управления частотой могут быть применены для построения звуковых генераторов на биениях и свип-генераторов относительно несложной конструкции.

Предмет изобретения

Устройство для частотной модуляции кварцевых генераторов, работающих в осцилляторном режиме, 177 № 71183

Фиг. 2

Фиг. 1 фиг. 3

Фиг. 4 фиг. 5 путем изменения при помощи реактивной лампы или любого другого кзвестного устройства индуктивного реактанца, связанного с кварцевым осциллятором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что изменяемый индуктивный реактанц включен последователь о с кварцевым осциллятором.

Я

Фиг. 6

Фиг. 7

Ф:г.

179 оууп г-ор напряж еиия —

Iô óó óî Й нс р ржен Я

Тепег арнь!е

urrnynr сь

Отв. редактор М. М. Акншин

Редактор В. Н. Чистов

Устройство для частотной модуляции кварцевых генераторов Устройство для частотной модуляции кварцевых генераторов Устройство для частотной модуляции кварцевых генераторов Устройство для частотной модуляции кварцевых генераторов Устройство для частотной модуляции кварцевых генераторов 

 

Похожие патенты:

 // 153493

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для получения частотно-модулированных колебаний в радиопередающих устройствах и для электронной перестройки частоты в системах с автоматической перестройкой частоты

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для получения частотно-модулированных колебаний в радиопередающих устройствах

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано для формирования частотно-манипулированных, а также частотно-модулированных сигналов или их демодуляции

 

Наверх