Стандарт частоты

(19) (11) 7/ 1)5 Н И ТОРСКО СВИДЕТЕЛ ЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ(56) Пихтелев А.И. и др. Стандарты частотыи времени на основе квантовых генераторови дискриминаторов. М;: Советское радио,1978, с, 155,Патент США ЬЬ 3363193, кл. Н 03 .7/26,1966.(57) Изобретение относится к радиотехнике,Цель изобретения - повышение стабильности частоты выходных колебаний, Стандартчастоты содержит синтезатор 1 частоты, генератор гармоник 2, квантованный дискриминатор 3, формирователь сигнала подстройки частоты (ФСЧ) 4, кварцевый генератор 5, умножитель 6 частоты, блок формирования управляющих кодовых сигналов (БФУС) 7, коммутатор 8, генератор модулирующих сигналов ГМС 9, Высокая стабильность частоты колебаний поддерживается за счет работы экстремальной системы автоматического регулирования с модуляцией и демодуляцией, в которой квантовый дискриминатор 3 служит частотно-задающим элементом. Применение модуляции частоты 18 сигнала возбуждения позволяет устранить неопределенность при определении знака частоты возбуждения от 2 резонансной частоты квантового дискриминатора 3. Модуляция частоты осуществляет- Ж ся за счет изменения управляющего кода на втором входе синтезатора 1. 1 ил.10 20 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в пассивных стандартах частоты на основе квантовых дискриминаторов.Цель изобретения - повышение стабильности частоты выходных колебаний,На чертеже представлена структурная электрическая схема стандарта частоты.Стандарт частоты содеркит синтезатор 1 частоты, смеситель 2, квантовый дискриминатор 3, формирователь сигнала подстройки частоты (ФСПЧ) 4, кварцевый генератор 5, умножитель б частоты, блок формирования управляющих кодовых сигналов (БФУС) 7, коммутатор 8 кодов, генератор модулирукщего сигнала (ГМС) 9. При этом ФСПЧ содержит усилитель 10, фазовый детектор 11, интегрирующий усилитель 12 постоянного тока;Стандарт частоты работает следугощим образом.Выходным сигналом стандарта частоты является сигнал, формируемый на выходе кварцевого генератора 5, высокая стабильность частоты которого поддерживается за счет работы экстремальной системы автоматического регулирования с модуляцией и демодуляцией, в которой квантовый дискриминатор 3, имеющий высокостэбильную частоту атомного резонанса 1 р, служит частотно задающим элеглентом, по которому осуществляется подстройка частоты выходного сигнала кварцевого генератора 5. Четность резонансной характеристики квантового дискриминатора 3 не позволяет использовать для работы систеглы регулирования постоянную составляющую сигнала ошибки, выделяемого на выходе квантового дискриминатора 3. Это обьясняется тем, что при отклонении частоты 1 сигнала возбукдения, поступающего с выхода генератора гармоник 2 на вход квантового дискриминатора 3, от частоты 1 Р на его выходе произойдет изменение уровня постоянной составляющей сигнала ошибки, которое будет характеризовать только величину отклонения частоты, а знак отклонения не может быть определен из-за четности резонансной характеристики квантового дискриминатора 3. Применение модуляции частоты 1, сигнала возбуждения позволяет устранить неопределенность при определении знака отклонения частоты 18 от 1 р. В этом случае информацию о величине отклонения несет амплитуда, а о знаке - фаза (О или 180 О) выходного сигнала, наблгодэемого на частоте сигнала модуляции на выходе квантового дискриминатора 3,25 30 35 40 45 50 Формирование частотно-модулированного сигнала возбуждения атомного резонатора осуществляется следующим образом. Выходной сигналкварцевого генератора 5 поступает на вход умножителя б, где происходит целочисленное умножение частоты входного сигнала. Преобразованный в умножителе б сигнал поступает с его выхода нэ второй вход смесителя 2, в котором осуществляется дополнительное умножение сигнала, поступающего на его второй вход,после чего к полученному сигналу " подмешивается " выходной сигнал синтезатора 1, который подается на первый вход смесителя 2. Частота выходного сигнала синтезатора 1 является результатом некратного преобразования частоты сигнала кварцевого генератора 5. поступающего на первый вход синтезатора 1, При этом коэффициент преобразования частоты в синтезаторе 1 меняется при воздействии на его второй вход управляющего сигнала (кода).Формирование управляющего (модулирующего) сигнала происходит следующим образом.В БФУС 7 у при помощи п ключей (на чертеже не показаны) первой группы форглируется и-разрядное кодовое слово А, а при помощи ключей от (г 1+1) до 2 п второй группы и-разрядное кодовое слово В, которые с выхода БФУС 7 поступают на первый вход коммутатора 8. При поступлении на второй вход коммутатора 8 "1" с выхода ГМС 9 кодовое слово А с входа коглмутатора 8 поступит на его выход, а при поступлении на второй вход коммутатора 8 сигнала "0" с выхода ГМС 9 кодовое слово В поступит нэ выход коммутатора 8. С выхода коммутатора 8 управляющий код (" кодовое слово") поступает на второй вход синтезатора 1.Происходящее таким образом изменение ("модуляция") управляющего кода на втором входе синтезатора 1 приводит к модуляции частоты выходного сигнала синтезатора 1, а значит, и к модуляции частоты г сигнала возбуждения, При этом величина девиации частоты Ь за период сигнала модуляции определяется значениями кодов, задаваемых при помощи БФУС 7 на первом входе коммутатора 8, а период модуляции частоты Ь равен периоду выходного сигнала ГМС 9, поступающего на второй вход коммутатора 8.Под воздействием частотно-модулированного сигнала возбуждения атомного реза нанса на выходе квантового дискриминатора 3 формируется сигнал ошибки, амплитуда которого несет информацию о величине, а фаза (О или 180) - о знаке отклонения частоты,1720159 Составитель Ю.КовалевТехред М.Моргентал Корректор О. Кундрик Редактор М,Товтин Заказ 777 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 С выхода квантового дискриминатора 3 сигнал ошибки поступает на ФСПЧ 4, где в усилителе 10 усиливается, в фазовом детекторе 14 демодулируется и в интегрирующем усилителе 12 фильтруется, причем, демодуляция осуществляется под воздействием 5 опорного сигнала, поступающего с выхода ГМС 9 на второй вход фазового детектора 11. С выхода ФСПЧ 4 поступает на вход кварцевого генератора 5, осуществляя коррекцию его частоты, Таким образом система 10 автоматической постройки частоты замыкается.Таким образом, применение перестраиваемого по частоте синтезатора б дополнительно коммутатором 8, позволяющим 15 организовать модуляцию частоты возбуждения атомного резонанса через синтезатор 1, При этом отпадает необходимость применения модулятора, имеющего неидеальности, приводящие к сдвигу частоты вы ходного сигнала устройства,Формула изобретенияСтандарт частоты, содержащий последовательно соединенные синтезатор часто ты, смеситель, квантовый дискриминатор, формирователь сигнала подстройки частоты и кварцевый генератор, выход которого соединен с первым входом синтезатора частоты и является выходом стандарта частоты, блок формирования управляющих кодовых сигналов, умножитель частоты, выход которого подключен к второму входу смесителя и генератор модулирующего сигнала, выход которого соединен с вторым входом формирователя сигнала подстройки- частоты, при этом формирователь сигнала подстройки частоты содержит последовательно соединенные усилитель, фазовый детектор и интегрирующий усилитель постоянного тока, выход которого является выходом формирователя сигнала подстройки частоты, а вход усилителя и второй вход фазового детектора является соответственно первым и вторым входом формирователя сигнала подстройки частоты, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения стабильности частоты выходных колебаний, между выходом блока формирования управляющих кодовых сигналов и вторым входом синтезатора частот введен коммутатор, второй вход которого подключен к выходу генератора модулирующего сигнала, а вход умно- жителя частоты соединен с выходом кварцевого генератора.