Устройство для генерирования гармонического сигнала (его варианты)

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах для формирования сигналов с требуекя 1ми характеристиками . Цель изобретения - повышение стабильности частоты и расширение функциональных возможностей устройства . Устройство по первому варианту содержит генератор I низкой частоты , блок 2 повышения частоты, генератор 3 высокой частоты, блок 4 понижения частоты, блоки 5 и 6 узкополосной фазовой автоподстройки, генератор 7 высокой частоты, перемножитель 8, фильтр 9 частот. Функциональная схема второго варианта устройства для генерирования гармонического сигнала и описание работы первого и второго вариантов устройств приводятся в описании изобретения . 2 с.п. ф-лы, 2 ил. (Л с Комтрш a/yfuf Ut. f

СО!ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ю4,НО3 К5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHQAOV СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНМ И ОТКРЫТИЙ (2!) 332849! (24-2l (22) !4.08.8! (46) 23.08.86. Бюл. М 3! (72) А.А.Кириллов и В.В.Расстригин (53) 62! 374(088.8) (56) Сигорский В.П. и др. Многоус, тойчнвые элементы дискретной техники. N., !966, с. 43, рис. !-26.

Авторское свидетельство СССР

IP 255353, кл. Н 03 К 5(01, l968, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ

ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА (ЕГО ВАРНАНТЫ) (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах для формирования сигналов с требуемыми характеристи„„SU„„1252925 А 1 ками. Цель изобретения — повышение стабильности частоты и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство по первому варианту содержит генератор низкой частоты, блок 2 повышения частоты, генератор 3 высокой частоты, блок 4 понижения частоты, блоки 5 и 6 узкополосной фазовой автоподстройки, генератор 7 высокой частоты, перечножитель 8, фильтр 9 сумма частот.

Функциональная схема второго варианта устройства для генерирования гар" монического сигнала и описание работы первого и второго вариантов устройств приводятся в описании изобретения. 2 с.п. ф-лы, 2 нл, 1252925 динен с входом высокочастотного гене- 55 ратора 3 и первым входом фазового детектора 7, выход которого соединен с второй шиной контроля шума и вторым

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано н устройствах для формирования сигналов с требуемыми характеристиками а

Цель изобретения — повьппение стабильности частоты и расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг.f приведено устройство для генерирования гармонического сигнала, по первому варианту; на фиг.2 — то же, по второму варианту.

Устройство для генерирования rap" моннческого сигнала по первому варианту содержит низкочастотный генератор 1, блок 2 поньппения частоты, высокочастотный генератор 3, блок 4 понижения частоты, блоки 5 и 6 узкополосной фаэовой автоиодстройки, высокочастотный генератор 7, перемножитель 8, фильтр 9 суммы частот, причем последовательно соединены перемножитель 8, фильтр 9 суммы частот, блок 4 понижения частоты, низкочастотный генератор 1 и блок 2 повышения Частоты, выход которого соединен с первыми входами блоков 5 и 6 узкополосной фаэовой автоподстройки, выходы которых соединены соответственно с входами высокочастотных генераторов 3 и 7, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами блоков 5 и 6 узкополосной фазовой автоподстройки и входами перемножителя 8, выход которого соединен с шиной контроля шума.

Устройство для генерирования гармонического сигнала по второму вари" анту содержит низкочастотный генератор 1„ блок 2 повышения частоты, высокочастотный генератор 3, блок 4 понижения частоты, фазовый детектор

5, фазоный модулятор 6, фазовый детектор 7, фазовый юдулятор 8, причем вход и выход низкочастотного генератора 1 соединены с входами фазоного детектора 5, выход которого соедннен с первой шиной контроля шума и первым входом фазового модулятора

6, выход которого соединен с входом низкочастотного генератора 1, выход которого через блок 2 повьппения частоты соединен с первым входом фазовоI o модулятора 8, выход которого соеf5

50 входом фазового модулятора 8, а второй вход — с выходом высокочастотного генератора 3 и входом блока 4 понижения частоты, выход которого соединен с вторым входом фазового модулятора 6.

Низкочастотные генераторы 1 в устройствах по двум вариантам могут быть выполнены н виде кварцевого термостатированного генератора, работающего в диапазоне мегагерц и обладающего высокой долговременной стабильностью частоты, что обеспечивается работой с малыми уровнями колебаний на кварце.

Высокочастотные генераторы 3 и 7 н устройстве по первому варианту и высокочастотный генератор 3 в устройстве по второму варианту могут быть выполнены в виде кварцевых генераторов, работающих в диапазоне сотен

ИГц е большим уровнем колебаний на кварце, что обеспечивает высокую кратковременную стабильность частоты, Блоки 2 повьппения частоты и блоки 4 понижения частоты в обоих вариантах устройства могут быть ныполнены на основе умножителей (делителей) частоты или на основе вычитающих и суммирующих смесителей частоты.

Фазовые модуляторы 6 и 8 в устройстве по второму варианту могут быть выполнены на основе колебательного контура с управляемой реактивностью или линии задержки с изменяемой задержкой.

Устройство для генерирования гармонического сигнала по первому варианту работает следующим образом.

Выходной сигнал с низкочастотного генератора 1 поступает в блок 2 повьпнения частоты, где его частота повьппается до значения частот сигналов высокочастотных генераторов 3 и

7, что обеспечивает наилучшие условия синхронизации этих высокочастотных генераторов. Включение на входах генераторов 3 и 7 блоков 5 и 6 узкополосной фазовой автоподстройки позволяет синхронизовать их в узкой полосе частот, при этом средние частоты их равны, а спектры флуктуаций за пределами полос фазовой автоподстройки независимы. Поэтому в полосе частот фазовой автоподстройки сигналы складываются алгебраически, а эа пределами — геометрически, что обеспечивает увеличение отношения 252925 сигнал/шум выходного сигнала перемножителя 8, в котором суммируются выходные сигналы высокочастотных генераторов 3 и 7. Сигнал суммы их частот выделяется фильтром 9 суммы частот и поступает в блок 4 понижения частоты, в котором происходит деления частоты выходного сигнала фильтра 9 суммы частот до значения частоты сигнала низкочастотного генератора 1. Это позволяет синхронизовать его на основной гармонике, что обеспечивает лучшие условия для синхронизации частоты в кольце генераторов, так как полоса затягивания (синхронизации) на основной гармонике максимальна. Воздействие по частоте генераторов кольца при работе на кратных гармониках всегда направлено в сторону взаимного сболижения их частот, что расширяет зону их синхронной работы и повьппает стабильность частоты выходного сигнала.

Устройство для генерирования гармонического сигнала по второму варианту работает следующим образом.

Сигнал проходит через инерционное узкополосное звено в виде низкочастотного генератора 1, которое обладает определенньпч временем задеря- 30 ки. Поэтому флуктуации Фазы на его выходе могут быть выделены с помощью фазового детектора 5, подключенного к его входу и выходу, по отношению к флуктуациям частоты на его входе.

Аналогично выделяются флуктуации Фазы на выходе высокочастотного генератора 3 по отношению к флуктуациям частоты на его входе с помощью Фазового детектора 1, подключенного к 40 входу и вьгходу высокочастотного генератора 3. Выходные сигналы фазовых детекторов 5 и 7 с помощью фазовых модуляторов 6 и 8, включенных соответственно на входах генераторов 1 45 и 3, подавляют фаэовые Флуктуации этих генераторов. В остальном устройство работает аналогично устройству по первому варианту, т.е. частота выходного сигнала низкочастотного 50 генератора 1 повьппается B блоке 2 повьнпения частоты до значения частоты сигнала высокочастотного генератора 3, которая в свою очередь понижается в блоке 4 понижения частоты до значения частоты сигнала низкочастотного генератора I. Синхронизация обоих генераторов в устройстве по второму варианту происходит на тех же частотах, что и в устройстве по первому варианту.

Таким образом, в устройетве для генерирования гармонического сигнала наиболее полно используются свойства замкну-.ого K(! ° а из генераторов с вьгделением флуктуаций фазы и подавления их средствами обратной связи.

Использование блоков повышения и понижения частоты обеспечивает наилучшие условия синхронизации частоты генераторов на основной гармонике, что.повьпнает стабильность частоты выходного сигнала.

Использования блоков узкополосной фазовой автоподстройки позволяет синхронизовать генераторы в узкой полосе частот, благодаря чему высокие долговременная и кратковременная стабильность в кольце сообщаются выходному сигналу, обеспечивая ему сумму этих качеств.

Использование перемножителя позволяет улучшить отношение сигнал/шум выходного сигнала и с помощью простых низкочастотных анализаторов спектра контролировать Флуктуации частоты выходного сигнала, что повышает достоверность его выходных параметров.

Использование фазовых модуляторов и фазовьгх детекторов позволяет улучшить спектр выходного сигнала и создать источник спектрально-чистого сигнала.

Формула изобретения

1. Устройство для генерирования гармонического сигнала, содержащее низкочастотный и высокочастотные генерачоры, включенные в замкнутое кольцо, о т л и ч а ю щ е е с я тем., что, с целью повышения стабильности частоты и расширения функциональных воэможностей, в него дополнительно введены блок повышения частоты, первый и второй блоки узкополосной фазовой автоподстройки и соединенньге последовательно перемножитель, фильтр суммы частот и блок понижения частоты, выход которого соединен с входом низкочастотного генератора, вьгход которого через блок повьппения частоты соединен с первыми входами первого и второго блоков узкополосной

Фазовой автоподстройки, выходы котоСоставитель Е.Борзов

Техред tl.Ходанич. Корректор М.Самборская

Редактор А.Козориз

Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4630/5б

Производственно-полиграфическое предприятие, r.,ужгород, ул. Проектная, 4

5 !2529 рых соединены соответственно с входами высокочастотных генераторов, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого и второго блоков узкополосной фазовой автаподстройки и входами перемножителя, выход которого соединен с шиной контроля шума.

2. Устройство для генерирования Ю гармонического сигнала, содержащее низкочастотный и высокочастотный генераторы, включенные в замкнутое кольцо, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 1 что, с целью повышения стабильности 15 частоты и расширения функциональных возможноетей, в него дополнительно. введены первый и второй фазовые детекторы, первый и второй фазовые модуляторы, блок повышения частоты и 20 бЛок поиижения частотЫ, прячем вЫ25 Ф ход низкочастотного генератора соединен с ервым входом перв6го фаэо вого детектора и через блок повышения частоты — с первым входом первого фазового модулятора, выход которого соединен с входом высокочастотного генератора и первым входом второго фазового детектора, выход которого соединен с вторым входом первого фазового модулятора, а второй вход - с выходом высокочастотного генератора и через блок понижения частоты, — с первым входом второго фазового модулятора, второй вход которого соединен с .выходом первого фазового детектора, а выход — с входом низкочастотного генератора и вторым входом первого фазового детектора, при этом выходы фазовых детекторов соединены с шинами контроля шума.,