SU1103355A1 - Frequency control device - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ, содержащее соединенные в кольцо управл емый генератор, тракт преобразовани  частоты, фазовый детектор и управл ющий элемент, опорный генератор, выход которого подключен к другому входу фазового детектора, источник опорных напр жений и блок управлени , один из выходов которого подключен к управл ющему входу тракта преобразовани  частоты, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  стабильности выходной частоты, введен коммутатор, а к выходу фазового детектора подключены последовательно соединенные компаратор напр жени , усилитель мощности и нагреватель, размещенный вместе с управл емым генератором в термоизолированном объеме, сигнальные входы коммутатора подключены к соответствующим выходам источника опорных напр жений, а управл ющий вход и выход коммутатора подключены соответственно к другому выходу блока управлени  и ко второму входу компаратора напр жений.A DEVICE OF STABILIZATION OF A FREQUENCY containing a controllable generator connected in a ring, a frequency conversion path, a phase detector and a control element, a reference oscillator, the output of which is connected to another input of the phase detector, a source of reference voltages and a control unit, one of whose outputs is connected to the control A frequency conversion path input, characterized in that, in order to increase the output frequency stability, a switch is inserted, and serially connected to the output of the phase detector voltage comparator, power amplifier and heater placed together with the controlled generator in a thermally insulated volume, the signal inputs of the switch are connected to the corresponding outputs of the voltage source, and the control input and output of the switch are connected to the other output of the control unit and the second input of the comparator respectively stress

Description

СА:) 00 елSA :) 00 ate

С71C71

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в системах формировани  частот с высокими требовани ми к воспроизведению частоты и фазы, например , в инферрометрических системах.The invention relates to radio engineering and can be used in frequency shaping systems with high requirements for reproducing frequency and phase, for example, in inferrometric systems.

Известно устройство стабилизации частоты , содержащее последовательно соединенные опорный генератор, фазовый детектор, управл ющий элемент и управл емый генератор , выход которого соединен с другим входом фазового детектора, а также последовательно соединенные усилитель мощности и нагреватель, размещенный в термоизолированном объеме вместе с управл емым генератором 1.A frequency stabilization device is known, comprising a series-connected reference generator, a phase detector, a control element and a controlled generator, the output of which is connected to another input of the phase detector, as well as a series-connected power amplifier and heater placed in a thermally insulated volume together with a controlled generator 1 .

Известное устройство стабилизации частоты содержит два кольца автоподстройки частоты: фазовой и тепловой подстройки, что уменьщает статическую фазовую ощибку управл емого генератора. Недостаток известного устройства стабилизации частоты заключаетс  в том, что оно может генерировать только одну частоту, равную частоте опорного генератора.The known frequency stabilization device contains two rings of automatic frequency control: phase and thermal adjustment, which reduces the static phase error of the controlled oscillator. A disadvantage of the known frequency stabilization device is that it can generate only one frequency, equal to the frequency of the reference oscillator.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство стабилизации частоты, содержащее соединенные в кольцо управл емый генератор, тракт преобразовани  частоты, фазовый детектор и управл ющий элемент, опорный генератор, выход которого подключен к другому входу фазового детектора, источник опорных напр жений и блок управлени , один из вы .ходов которого соединен с управл ющим входом тракта преобразовани  частоты 2.The closest in technical essence to the present invention is a frequency stabilization device comprising a controlled oscillator connected in a ring, a frequency conversion path, a phase detector and a control element, a reference oscillator whose output is connected to another input of the phase detector, a source of reference voltages and a block control, one of the outputs of which is connected to the control input of the frequency conversion path 2.

Однако известное устройство стабилизации частоты имеет невысокую стабильность выходной частоты.However, the known device frequency stabilization has a low stability of the output frequency.

Цель изобретени  - повыщение стабильности выходной частоты.The purpose of the invention is to increase the stability of the output frequency.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство стабилизации частоты, содержащее соединенные в кольцо управл емый генератор, тракт преобразовани  частоты, фазовый детектор и управл ющий элемент, опорный генератор, выход которого подключен к другому входу фазового детектора, источник опорных напр жений и блок управлени , один из выходов которого подключен к управл ющему входу тракта преобразо вани  частоты, введен коммутатор, а к выходу фазового детектора подключены по следовательно соединенные компаратор напр жени , усилитель мощности и нагреватель , размещенный вместе с управл емым генератором в теплоизолированном объеме, сигнальные входы коммутатора подключены к соответствующим выходам источника опорных напр жений, а управл ющий вход и.выход коммутатора подключены соответственно к другому выходу блока управлени  и ко второму входу компаратора напр жений.The goal is achieved by the fact that in a frequency stabilization device containing a controllable oscillator connected in a ring, a frequency conversion path, a phase detector and a control element, a reference oscillator whose output is connected to another input of the phase detector, a source of reference voltages and a control unit, one of the outputs of which is connected to the control input of the frequency conversion path, a switch is inserted, and a voltage comparator, an amplifier is connected to the output of the phase detector. power and heater, placed together with the controlled generator in the insulated volume, the signal inputs of the switch are connected to the corresponding outputs of the reference voltage source, and the control input and output of the switch are connected to the other output of the control unit and to the second input of the voltage comparator respectively.

На чертеже изображена структурна  электрическа  схема устройства стабилизации частоты.The drawing shows a structural electrical circuit of a frequency stabilization device.

Устройство стабилизации частоты содержит управл емый генератор 1, тракт преобразовани  частоты ТПЧ 2, фазовый детектор ФД 3, управл ющий элемент 4, опорный генератор 5, компаратор б напр жений, усилитель 7 мощности, нагреватель 8, коммутатор 9, источник 10 опорных напр жений , блок управлени  11.The frequency stabilization device contains a controlled oscillator 1, a frequency converter for TFC 2, a phase detector PD 3, a control element 4, a reference oscillator 5, a voltage comparator b, a power amplifier 7, a heater 8, a switch 9, a source 10 of reference voltages, control unit 11.

Устройство стабилизации частоты работает следующим образом.The frequency stabilization device operates as follows.

Сигнал управлени  с выхода ФД 3, образованный путем сравнени  сигнала опорного генератора 5 и преобразованного трактом преобразовани  частоты 2, выходногоThe control signal from the PD 3 output, formed by comparing the signal of the reference oscillator 5 and converted by the frequency conversion path 2, is output

сигнала управл емого генератора 1, поступает на управл ющий элемент 4, замыка  кольцо фазовой автоподстройки частоты управл емого генератора 1. Одновременно сигнал с выхода ФД 3 через комнаратор 6 иthe signal of the controlled oscillator 1 is fed to the control element 4, the closure of the phase locked loop of the controlled oscillator 1. At the same time, the signal from the output of the PD 3 through the compressor 6 and

усилитель 7 подаетс  на нагреватель 8, замыка  кольцо тепловой автоподстройки собственной частоты управлени  генератора 1. При дискретном изменении коэффициента преобразовани  тракта преобразовани  частоты 2, осуществл емым по команде с блокаthe amplifier 7 is supplied to the heater 8, the circuit closes the thermal self-tuning ring of the natural frequency of the generator 1. When a discrete change in the conversion ratio of the frequency conversion path 2 is carried out by a command from the unit

управлени  11, измен етс  генерируема  выходна  частота. Одновременно дискретно измен етс  и выходное напр жение ФД 3.control 11, the generated output frequency is changed. At the same time, the output voltage PD 3 is also discretely changed.

В случае, если перестройка управл емого генератора 1 осуществл етс  в щироком диапазоне частот, превышающем возможности перестройки его собственной частоты в тепловом кольце, непосредственна  подача напр жени  с выхода ФДЗ на усилитель 7 привела бы либо к недопустимому перегревуIn the event that the tuning of the controlled oscillator 1 is carried out in a wide frequency range exceeding the possibility of tuning its own frequency in the thermal ring, direct voltage supply from the FDZ output to the amplifier 7 would lead to unacceptable overheating

термоизолированного объема, в который заключены управл емый генератор 1 и нагреватель 8, либо к его переохлаждению. Дл  предупреждени  этих нежелательных  влений в кольцо тепловой автоподстройки введен компаратор 6, который обеспечиваетthermally insulated volume, in which the controlled generator 1 and heater 8 are enclosed, or to its supercooling. To prevent these undesirable effects, a comparator 6 is inserted in the thermal auto-tuning ring, which provides

0 сравнение величин напр жений с выхода ФД 3 и с выхода коммутатора 9, который по команде из блока управлени  11, поступающей одновременно с командой на переключение коэффициента преобразовани  тракта преобразовани  частоты 2. выбирает одно из напр жений источника 10. Источник 10 вырабатывает набор посто нных напр жений , каждое из которых равно среднему значению напр жени  управлени , соответствующего выбранному номиналу генери0 руемой стабильной частоты. Критерием набора  вл етс  совпадение выбранного напр жени  со средним значением напр жени  управлени  с выхода ФД 3, соответствующего , номиналу генерируемой частоты. Напр жение сигнала ощибки с выхода компа5 ратора 6, усиленное усилителем 7, управл ет работой нагревател  8, который, в свою очередь, регулирует тепловой режим термоизолированного блока объема так, что ста31103355д0 comparison of the voltage values from the output of the PD 3 and from the output of the switch 9, which, by a command from the control unit 11, arrives simultaneously with the command to switch the frequency conversion path conversion coefficient 2. selects one of the source voltages 10. Source 10 generates a set of constants voltages, each of which is equal to the average value of the control voltage corresponding to the selected nominal value of the generated stable frequency. The selection criterion is the coincidence of the selected voltage with the average value of the control voltage from the output of the PD 3, corresponding to the nominal frequency of the generated frequency. The voltage of the signal from the output of the compiler 6, amplified by the amplifier 7, controls the operation of the heater 8, which in turn adjusts the thermal mode of the thermally insulated volume unit so that it becomes 31103355d

билизируетс  начальна  расстройка соб-Введение в устройство стабилизации часственной частоты управл емого генераторатоты компаратрра напр жений, усилител the initial detuning of self-introduction to the device for stabilization of the individual frequency of a controlled generator of comparators of voltages, an amplifier

1 относительно генерируемой им частоты вмощности, нагревател  и коммутатора позрежиме фазовой автоподстройки частоты, и,волило при генерации сетки частот обеспеследовательно , стабилизируетс  фазова чить высокую стабильность каждой из выошибка синхронизации.ходных частот.1 relative to the frequency generated by the power, the heater, and the switch after phase-locked loop, and, when generating the frequency grid, it is ensured that the high stability of each of the synchronization error is stabilized.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ, содержащее соединенные в кольцо управляемый генератор, тракт преобразования частоты, фазовый детектор и управляющий элемент, опорный генератор, выход которого подключен к другому входу фазового детектора, источник опорных на- пряжений и блок управления, один из выходов которого подключен к управляющему входу тракта преобразования частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности выходной частоты, введен коммутатор, а к выходу фазового детектора подключены последовательно соединенные компаратор напряжения, усилитель мощности и нагреватель, размещенный вместе с управляемым генератором в термоизолированном объеме, сигнальные входы коммутатора подключены к соответствующим выходам источника опорных напряжений, а управляющий вход и выход коммутатора подключены соответственно к другому выходу блока управления и ко второму входу компаратора напряжений.A FREQUENCY STABILIZATION DEVICE, comprising a controlled oscillator connected in a ring, a frequency conversion path, a phase detector and a control element, a reference generator whose output is connected to another input of the phase detector, a reference voltage source and a control unit, one of whose outputs is connected to the control input frequency conversion path, characterized in that, in order to increase the stability of the output frequency, a switch is introduced, and series-connected computers are connected to the output of the phase detector Rathore voltage power amplifier and a heater disposed together with controllable generator thermally insulated volume switch signal inputs connected to corresponding outputs of a reference voltage source, a control input and an output switch are respectively connected to the other output of the control unit and to the second input voltage comparator. >>