Устройство стабилизации частотыкварцевого генератора

 

О П И С А Н И Е (803107

И 306PETE Н ИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К .АВТОРСКОМУ С1ВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.01.79 (21) 2709821/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл, а

Н 03(7/00

Гасударственный ком нтет

СССР

Опубликовано 07.02.8! . Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 17.02.81 (53) УДК 621.373..42 (088.8) пс делам наобретеннй н сткрытнй

Б. Г. Рожков (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ

КВАРЦЕВОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при разработке и модернизации генераторов электрических колебаний стабильной частоты.

Известно устройство стабилизации частоты кварцевого генератора, содержащее по следовательно соединенные датчик температурных дестабилизирующих факторов, аналого-цифровой преобразователь и программируемый постоянный запоминающий блок, а также последовательно соединенные блок управления, первый регистр, цифроаналоговый преобразователь и управляемый кварцевый генератор, причем второй выход блока управления подключен к входу синхронизации аналого-цифрового преобразователя (1) .

Однако известное устройство обеспечивает сравнительно невысокую стабильность частоты выходного сигнала генератора.

Целью изобретения является повышение стабильности частоты выходного сигнала в условиях воздействия различных дестабилизирующих факторов.

Для этого в известное устройство введены п дополнительных датчиков дестабилизирующих факторов и и дополнительных аналого-цифровых преобразователей, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего датчика дестабилизирующих факторов, а выход — к соответствующему входу программируемого постоянного запоминающего блока, последовательно соединенные генератор опорной частоты, первый элемент И, первый счетчик, блок сравнения кодов и триггер, другой вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а инверсный выход триггера подключен непосредственно к другому входу первого элемента И и через последовательно соединенные второй элемент И и второй счетчик— с входами первого регистра, между другим выходом генератора опорной частоты и вторым входом программируемого постоянного запоминающего блока введен вычислительный блок, между выходом программируемого постоянного запоминающего блока и второй группой входов блока сравнения кодов введены последовательно соединенные блок коррекции кода и второй регистр, при этом четвертый выход блока управления соединен с входами синхронизации вычислительного блока, программируемого постоянного запоминающего блока, блока коррекции кода, 803107

55 первого и второго счетчиков, выход управ.-,яемого кварцевого генератора соединен с в орым входом второго элемента И, выходы всех аналого-цифровых преобразователей соединены также с соответствующими входами блока коррекции кода, а входы вычислительного блока и блока управления объединены и являются входом устройства стабилизации частоты кварцевого генератора.

На чертеже приведена структурная элекгрическая схема предложенного устройства.

Устройство стабилизации частоты кварцевого генератора содержит датчик 1 температурных дестабилизирующих факторов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, вычислительный блок 3, блок 4 коррекции кода, программируемый постоянный запоминающий блок (ППЗБ) 5, генератор 6 опорной частоты, регистры 7 и 8, блок 9 сравнения кодов, элементы И 10 и 11, счетчики 12 и 13, триггер 14, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 15, управляемый кварцевый генератор 16, блок 17 управления, п дополнительных датчиков 18 дестабилизирующих факторов и и дополнительных аналогоцифровых преобразователей (АЦП) 19.

Устройство работает следующим образом.

В режиме адаптации на вход устройства подаются импульсы напряжения эталонной частоты, например, от стандарта частоты.

Датчик 1 и дополнительные датчики 18 вырабатывают напряжения, соответствующие воздействиям, которым специально подвергается устройство во время проведения режима адаптации. Выходные напряжения с датчика 1 и дополнительных датчиков 18 поступают на входы АЦП 2 и дополнительных

АЦП 19 соответственно, с выходов которых по импульсам запуска с блока 17 поступают преобразованные в цифровой код данные на входы блока 4 и ППЗБ 5. Вычислительный блок 3 производит измерение отклонения частоты генератора 6 от эталонной частоты и выдает на второй вход ППЗБ 5 по импульсам запуска с блока 17 цифровой код, характеризующий это отклонение.

Сигнал синхронизации подается с блока 17 также на вход синхронизации в ППЗБ5, что обеспечивает запись информации о состоянии датчика 1, дополнительных датчиков

18 и величине отклонения частоты генератора 6 в ППЗБ 5. После набора заданного каталога соответствий режим адаптации заканчивается, организованные воздействия дестабилизируюш,их факторов и подача эталонной частоты на вход устройства прекра щаются.

В рабочем режиме ППЗБ 5 выдает поправки к частоте генератора 6, соответствующие действующим в данный момент дестабилизирующим воздействиям. Блок 4 на основании поправок частоты на каждый вид дестабилизирующего воздействия вычисляет некоторое число К. Это число К в двоичном коде выдается с выхода блока 4 на второй

15 гю

45 регистр 8, где запоминается. С выходов второго регистра 8 это число подается на соответствуюшие входы блока 9, на другие входы которого поступает ступенчато-нарастающий цифровой код с первого счетчика 12, суммирующего число импульсов с генератора 6, проходяших через первый элемент И 10.

При равенстве чисел, поступающих на блок

9 с первого счетчика 12 и второго регистра 8, блок 9 срабатывает и на его выходе появляется импульс, поступающий на вход триггера 14, который переходит в единичное состояние.

С инверсного выхода триггера 14 уровень логического «О» поступает на входы элементов И 10 и 11, тем самым запрещается прохождение импульсов через них.

Через небольшой промежуток времени блок 17 осуществляет установку первого счетчика 12 в нулевое состояние, потом аналогично производится установка в нулевое состояние триггера 14, с инверсного выхода которого на входы элементов И 10 и 11 подается уровень логической единицы, разрешаюший прохождение импульсов через них.

Первый счетчик 12 производит снова подсчет импульсов с генератора 6, проходяших через первый элемент И 10, до момента сравнения кодов второго регистра 8, и первого счетчика 12, далее снова срабатывает блок.9, триггер 14 устанавливается в единичное состояние и т.д.

Длительность импульса, вырабатываемого триггером 14, не зависит от частоты генератора 6, поэтому второй счетчик 13 должен за время длительности «1» импульса с инверсного выхода триггера 14 насчитать (т.е, вычесть из числа, соответствующего исходному состоянию) фиксированное количество импульсов — No — управляемого кварцевого генератора 16 при точном соответствии вырабатываемой частоты заданному значению. После установки «О» вычитающий счетчик 13 находится в состоянии N ц.

При отклонении частоты от заданного зна- чения код второго счетчика 13 по окончании «1» импульса с инверсного выхода триггера 14 отличен от «О — больше или меньше 0>. Код второго счетчика 13 через, первый регистр 7 подается на вход ЦАП 15, с выхода которого на вход кварцевого генератора 16 подается напряжение, соответствующее коду первого регистра 7.

Последовательно соединенные второй элемент И 11, второй счетчик 13, первый регистр 7 и ЦАП 15 обеспечивают настройку кварцевого генератора 16 на заданную частоту. Выход кварцевого генератора 16 является выходом устройства.

Предложенное устройство позволяет стабилизировать частоту генератора при самых разных внешних воздействиях — температурных, механических радиационных, изменениях напряжения питания, а также обеспечивает возможность компенсации погреш803107

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 10275/69 тираж 999 Подписное

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ности настройки и старения кварцевого резонатора.

Устройство стабилизации частоты кварцевого генератора, содержащее последовательно соединенные датчик температурных дестабилизирующих факторов, аналого-цифровой преобразователь и программируемый постоянный запоминающий блок, а также последовательно соединенные блок управления, первый регистр, цифроаналоговый преобразователь и управляемый кварцевый генератор,причем второй выход блока управления подключен к входу синхронизации аналогоцифрового преобразователя, отличаюи1ееея тем, что, с целью повьииения стабильности частоты выходного сигнала в условиях гоздействия различных дестабилизирующих факторов, в него введены и дополнительных датчиков дестабилизирующих факторов и п дополнительных аналого-цифровых преобразователей, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего дат иска дестабилизирующих факторов, а выход— к соответствующему входу программируемого постоянного запоминающего блока, последовательно соединенные генератор опорной частоты, первый элемент И, первый счетчик, блок сравнения кодов и триггер, другой вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а инверсный выход триггера подключен непосредственно к другому входу первого элемента И и через последовательно соединенные второй элемент И и второй счетчик — с входами первого регистра, между другим выходом генератора опорной частоты и вторым входом программируемого постоянного запоминающего блока введен вычислительный блок, между выходом программируемого постоянного запоминающего блока и второй группой входов блока сравнения кодов введены последовательно соединенные блок коррекции кода и второй регистр, ири этом четвертый выход блока управления соединен с входами синхронизации вычислительного блока, программируемого постоянного запоминающего блока, блока коррекции кода, первого и второго счетчиков, выход управляемого кварцевого генератора соединен с вторым входом второго элемента И, выходы всех аналого-цифровых преобразователей соединены также с соответствующими входами блока коррекции кода, а входы вычислительного блока и блока управления объединены и являются входом устройства стабилизации частоты кварцевого генератора.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ма 3713033, кл. Н 03 В 5/36 (331 — 116R). опублик 1973 (прототип).