Квантовые часы

 

i i! 794605

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик,(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.01.79 (21) 2707374/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01,81 (51) М. Кл.

G 046 3/00

Государственный номитот

СССР (53) УДК 681.11 (088.8) по долам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Логачев, Б. А. Сахаров и В. С. Горев (71) Заявитель (54) KBAHTOBblE ЧАСЫ

Изобретение относится к области измерения времени и может быть использовано, в частности, в системах службы времени.

Для формирования прецизионных шкал времени используются устройства, работа 5 которых основывается на использовании квантовых генераторов (1).

Устройства такого типа являются сложными и громоздкими радиотехническими устройствами. 10

Наиболее близкими по технической сущности к описываемому являются квантовые часы, содержащие делитель частоты со ,счетчиком импульсов, соединенные в кольцо кварцевый генератор, умножитель частоты, смеситель, усилитель промежуточной частоты и фазовый детектор, подключенный ко второму входу смесителя квантовый генератор и включенный между выходом кварцевого генератора и вторым входом фазо- 2О вого детектора, синтезатор частоты (2).

Недостатком такого устройства является сравнительно большая величина вариации хода, которая в значительной мере определяется флуктуациями фазы (частоты) умножителя.

Целью изобретения является уменьшение нестабильности хода часов.

Для достижения поставленной цели в квантовых часах делитель частоты со счет- 30 чиком импульсов подключен к выходу умножителя частоты.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит квантовый генератор 1, подключенный к первому входу смесителя 2, выход которого соединен со входом усилителя промежуточной частоты (УПЧ) 3.

Ко второму входу смесителя 2 подключен выход умножителя частоты 4. Выход УПЧ

3 подключен к одному входу фазового детектора 5, выход которого соединен с входом кварцевого генератора 6, подключенного к синтезатору 7. Выход синтезатора 7 подключен к другому входу фазового детектора. Выход умножителя частоты 3 подан на вход делителя частоты со счетчиком импульсов 8.

Устройство работает следующим образом, Сигнал подстраиваемого кварцевого генератора 6 после умножения умножителем частоты 4 подается на смеситель 2, куда с другой стороны поступает сигнал опорного квантового генератора 1.

Разностная частота с выхода смесителя, пройдя через усилитель промежуточной частоты 3, поступает на фазовый детектор 5, на другой вход которого подается сигнал синтезатора 7, синхронный с сигналом кварцевого генератора 6. Сигнал с выхода фа794605

Формула изобретения

Составитель В. Митряев

Техред А. Камышникова

Корректор А. Галахова

Редактор О. Филиппова

Заказ 204/14 Изд. 34 159 Тираж 469 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 зового детектора используется для управления кварцевым генератором 6. Делитель частоты со счетчиком импульсов 8, подключенный к выходу умножителя частоты 4, делит частоту сигнала умножителя до час- 5 тоты 1 Гц и осуществляет индикацию текущего времени. Положительный эффект обеспечивается выбором точки подключения делителя частоты к квантовому стандарту, а именно подключением его к выходу умно- 10 жителя частоты или к выходу его первых каскадов.

Пусть на выходе умножителя частоты 4 произошло изменение фазы Aq за время A t, что эквивалентно изменению его выходной Гб

Ьу частоты на величину A(= тогда на

2жЫ выходе фазового детектора 5 появится напряжение, изменяющее фазу (частоту) кварцевого генератора 6 таким образом, чтобы скомпенсировать изменение фазы (частоты) на выходе умножителя 4, следствием чего и является уменьшение вариации хода часов.

Указанный эффект достигается лишь для достаточно медленных флуктуаций фаз (частоты) умножителя, лежащих внутри полосы системы ФАП, но именно эти составляющие и оказывают наибольшее воздействие на вариацию хода квантовых часов.

Квантовые часы, содержащие делитель частоты со счетчиком импульсов, соединенные в кольцо кварцевый генератор, умножитель частоты, смеситель, усилитель промежуточной частоты и фазовый детектор, подключенный ко второму входу смесителя квантовый генератор и включенный между выходом кварцевого генератора и вторым входом фазового детектора, синтезатор частоты, отличающиеся тем, что, с целью уменьшения нестабильности хода часов, делитель частоты со счетчиком импульсов подключен к выходу умножителя частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Аппаратура для частотных и временных измерений». Под ред. А, П. Горикова, М., «Сов. радио», 1971, с. 72.

2. «Стандарты частоты и времени на основе квантовых генераторов и дискриминаторов». Под ред. Фатаева, М., «Сов. радио», 1978, с. 151 (прототип).