Генератор с цифровой термокомпенсацией

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ЯО А РЕСПУБЛИК (1 Ю И 1)03 700 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Омский политехнический институт(56) ЮаччсЕ О.А. А Й 1811 а 1 1 есЬп 1- пце Гог 1 еарегаСцге Соарепза 11 оп оГ сгузСа 1 озс 11 а 1 огз.,-"Ргос сопГ Байо апй Аззос БусС ", Боц 1 ЬашрСоп. Ьопйоп, 1978, р. 207-216.2. Авторское свидетельство СССР Р 995337, кл. Н 03 Ь 7/00, 06.08.81 (прототип).(54)(57) ГЕНЕРАТОР С ЦИФРОВОЙ ТЕРМОКОИПЕНСАЦИЕЙ, содержащий последовательно соединенные опорный генератор смеситель, фазовый детектор, фильтр нижних частот,.перестраиваемый генератор ипервый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с другим входом Фазового детектора,а также последовательно соединенные второй, делите.1 ь частоты, счетчик адреса и постоянное запоминающее устройст" во, выход которого подключен к входу управления первого делителя частоты с.переменным коэффициентом деления, к другому входу счетчика Ю- реса подключен терйочувствительный генератор, а выход перестраиваемого генератора соединен также с другим входом смесителя, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыше" ния температурной стабильности выходной частоты,вторрй делитель частоты выполнен в виде делителя частоты с переменным коэффициентом де- ления, между выходом и установочным . входом которого введен счетчик,15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Указанная цель достигается тем, что в генератор с цифровой термокомпенсацией, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, смеситель, Фазовый детектор, Фильтр нижних частот, перестраиваемый генератор и первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с другим входом фазового детектора, а также последовательно соединенные второй делитель частоты, счетчик адреса и постоянное запоминающее устройство, выход которого подключен к входу управления первого делителя частоты Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться в систе. мах стабилизации частоты.Известен генератор с цифровой термокомпенсацией, содержащий опорный и термочувствительный генераторы, постоянное запоминающее устройство, счетчик адреса, частотный синтезатор и делитель частоты, вы" ход термочувствительного генератора подключен к первому входу счетчика адреса, к второму входу которого подключен выход делителя частоты, выходы счетчика адреса соединены с адресными входами постоянного запоминающего устройства, а выход опорного генератора соединен с входом синтезатора частоты Г 1Однако такой генератор с цифровой термокомпенсацией имеет недостаточную температурную стабильность выходной частоты генератора.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является генератор с цифровой термокомпенсацией, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, смеситель, Фазовый детектор, Фильтр нижних частот перестраиваемый генератор н первый делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с другим входом Фазового детектора, а также последовательно соединенные второй делитель частоты, счетчик адреса и постоянное запоминающее устройство, выход которого подключен к входу управления первого делителя частоты с переменным коэффициентом деления, к другому входу счетчика адреса подключен термочувствительный генератор, а выход перестраиваемого генератора соединен также с другим вхо,цом смесителя Г 2Однако температурная стабильность выходной частоты этого генератора также недостаточная и зависит от объема постоянного запоминающего устройства.Цель изобретения - повышение температурной стабильности выходной частоты. с переменным коэффициентом деления,к другому входу счетчика адреса подключен термочувствительный генератор,а выход перестраиваемого генераторасоединен также с другим входом смесителя, второй делитель частотывыполнен в виде делителя частоты спеременным коэффициентом деления,между выходом и установочным входом которого введен счетчик.На чертеже изображена структурнаяэлектрическая схема генератора сцифровой термокомпенсацией.,Генератор с цифровой термокомпенсацией содержит опорный генератор 1, термочувствительный генератор 2, счетчик 3 адреса, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 4, первый делитель 5 частоты с переменным коэфФициентам деления (ДПКД), смеситель б, перестраиваемый генератор 7, Фазовый детектор 8, Фильтр нижних частот (ФНЧ) 9, второй делитель 10 частоты, счетчик 11.Генератор с цифровой термокомпен сацией работает следующим образом.Сигнал с опорного генератора 1 подается на один из входов смесителя б кольца Фазовой автоподстройки частоты, в состав которого также входят перестраиваемый генератор 7, Фазовый детектор 8, ФНЧ 9 и ДПКД 5. Коэффициент преобразования частоты опорного генератора 1 ФО в выхе,ную частоту генератора ц зависит от кода /;, подаваемого с выходов ПЗУ 4 на управляющие входы ДПКД 5. ;ля поддержания выходной частоты 2 щ постоянной при изменении 1, в интервалах температур необходимо по соответствующему закону изменять коды ъМ на управляющих входах ДПКД 5 согласно изменениям температуры окружающей среды. Коды ЪД извлекаются из ПЗУ 4 в соответствии с состоянием счетчика 3 адреса, Состояние счетчика 3 адреса определяется количеством импульсов, поступивших от терйочувствительного генератора 2 за интервал времени ьТ, Формируемый делителем 10 из выходной частоты ЬТ= Й/Ю , где й - коэфФициент деления делителя.10 Интервал времени дТ периодически изменяется по пилообразному закону от значения ь 7 лА до ля что обеспечивается изменением коэффициента деления делителя 10 от значения Мс до Ямщик . Коэффициент деления делителя 10 зависит от состояния счетчика 11, которое периодически изменяется на единицу при поступлении каждого импульса счета с выхода делителя 10 на вход счетчика 11.На выходе смесителя б выделяетсяраз ностная . частота 1 раън =Хж - ь 1 и подается на первый вход Фазового10 б 9172 ВНИИПИ Заказ 11493/56 Тираж 8 бб Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 детектбра 8, на второй вход которого подается сигнал с выхода ДПКД 5,частота которого равна 1 ц /йгде М- коэффициент деления ДПКД 5.При нормальной работе кольца автоподстройки 1 ы, /М = 1 ьыч.о Й),Коэффициент деления ДПКД 5 М; определяется кодом Ы;с ПЗУ 4, Если температура изменилась, то измениласьчастота оп к для выполнения равенства 11 должен измениться коэффициент деления М; и эти коэффициенты подбираются на стадии настройки таким образом, чтобы Хы былапостояннок в рабочем интервале температур.Из-за дискретизации значений температуры, определяемой емкостьюсчетчика 3 адреса, существует интервал неопределенностк ;, что приводит к погрешности термокомпенсации,так как в пределах всего интервалад; управляющий код Ы Имеет постоянное значение. В предлагаемом генераторе этот недостаток устранен путем введения линейной интерполяцииуправляющего воздействия (кода дмежду двумя дискретными значениямитемператур 1; и 1+л). Назначениесчетчика 11 состоит в том, чтобыпериодически изменять коэфФициентделения частоты делителя 10 по линейному закону, что необходимо дляосуществления кусочно-линекной интерполяции.Так как: счетчик 3 адреса имеетинтервал неопределенности ь.1то если изменять частоту сигналатермочувствительного генератора 2или время счета дТ в некоторыхнебольших пределах, то счетчик 3,адреса не будет изменять своегосостояния. Пусть температура окружающей среды -ср соответствует точносередине интервала ь 1 и будем изме,нять время счета ьТ от некоторогономинального значения ьТмом на небольшие квантованные значения в сторону увеличения и уменьшения, С точкизрения количества импульсов, поступивших в счетчик 3 адреса от термочувствительного генератора 2, этоэквивалентно соответствующему повышению или понижению частоты термочувствительного генератора 2 присохранении временк ьРщм неизменным,т.е. эквивалентно изменению темпера.туры среды от значения ср на величину Я,При следующем квантованном изМенении периода Ь 1 температура какбы сдвигается от йстинного значенияна величину 2 И и также остаетсяв пределах интервала Ы. Количество таких сдвигов зависит от числаразрядов К счетчика 11, т,е. имеетместо "температурное" пилообразноеколебание, симметричное относитель"но температуры среды ч, с амплиту дой У 2 и периодом коь =2 АГЕсли разрядность счетчика 11 выбранатаким образом, чтобы Ф. ,даФ;=У. 2 с.р Ато пилообразное колебание не будетвыходить за пределы интервала ь 1и в течение всего периода ьТоьна выходе ПЗУ 4 будет код ЪА .Еслитемпература 1 р не совпадает с серединой интервала 1 , то часть периода пила будет находиться в пределах интервала ь 1, , а часть-в пре"делах д 1;, клк а 1; , При переходепилы через границу интервалана выходе ПЗУ 4 код М изменяетсяна М Значение управляющего кода Ъlв зависимости от расположения ср винтервале определяется как среднеезначение импульсной последовательности ,-тХ/ю = 1 / с/С+; сИ, 2)оИз выражения 1 следует, что 35лЬЬМ Так каки - функция, непрерывно изменяющаяся от температуры,40 а М - Функция, имеющая дискретныезначения, то 1 будет иметь разрывы. Если постоянная времени ФНЧ 9выбрана много больше, чем о ,топериодическое изменение кодов Ъ/, ,аследовательно и ; будет усреднятьсяФНЧ 9, на выходе которого управляющий скгнал будет пропорционален постоянной составляющей Ьйр, Получен",ный эффект эквивалентен тому, чтокоэффициент деления ДПКД 5 пркнкмает не дискретные значения М, а линейно изменяется от М до Млвзависимости от расположения температуры средывнутри интервалаь. , Это позволяет существенно ПОвысить точность термокомпенсациипри сохранении объема ПЗУ 4,