Устройство для генерирования гармонического сигнала (его варианты)

(59 4 Е ИЗОБРЕТЕНИЯСВИДЕТЕЛЬСТВУ ИСАЙИ ками. Цель изобретения - повышениестабильности частоты и расширениефункциональных возможностей устройства. Устройство по первому варианту содержит генераторнизкой частоты, блок 2 повышения частоты, генератор 3 высокой частоты, блок 4понижения частоты, блоки 5 н 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 ил,р. Многоустной техни-26, во СССР О 1, 968. РИРОВАНИЯ ЕГО ВАРИАНГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНЙ И ОТКРЫТИЙ, тойчнвые элементы дискреки. М., 966, с. 43, рисАвторское свидетельст Ф 255353, кл. Н 03 К 5 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА (ТЫ)(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах для формирования сигналов с требуемыми характеристи 252925 АИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано н устройствах для Формирования сигналов с требуемыми характеристиками еЦель изобретения - повышение ста" бильности частоты и расширение функциональных возможностей устройства,На фиг.1 приведено устройство длягенерирования гармонического сигнала,по первому варианту; на фиг,2 - то же, по второму варианту.Устройство для генерирования гар" 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 пере- множитель 8, Фильтр 9 суммы частот, блок 4 понижения частоты, низкочастотный генератор 1 и блок 2 повышения Частоты, выход которого соединенс 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 соединен с первой шиной контроля шумаи первым входом Фазового модулятора6, выход которого соединен с входомнизкочастотного генератора 1, выходкоторого через блок 2 повьппения частоты соединен с первым входом фазового модулятора 8, выход которого сое 30 35 40 45 50 динен с входом высокочастотного генератора 3 и первым входом фазового детектора 7, выход которого соединен свторой шиной контроля шума и вторым входом фазового модулятора 8, а второй вход - с вьходом 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 могутбыть выполнены н виде кварцевого термостатированного генератора, работающего в диапазоне мегагерц и обладающего высокой долговременной стабильностью частоты, что обеспечиваетсяработой с малыми уровнями колебанийна кварце,Высокочастотные генераторы 3 и 7н устройстве по первому варианту ивысокочастотный генератор 3 в устройстве по второму варианту могут бытьвыполнены в виде кварцевых генераторов, работающих в диапазоне сотенМГц е большим уровнем колебаний накварце, что обеспечивает высокуюкратковременную стабильность частоты,Блоки 2 повьппения частоты и блоки 4понижения частоты в обоих вариантахустройства могут быть ныполнены наоснове умножителей (делителей) частоты или наоснове вычитающих и суммирующих смесителей частоты.Фазовые модуляторы 6 и 8 в устройстве по второму варианту могут бытьвыполнены на основе колебательногоконтура с управляемой реактивностьюили 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 2повьпнения частоты, где его частотаповьппается до значения частот сигналов высокочастотных генераторов 3 и7, что обеспечивает наилучшие условия синхронизации этих высокочастотных генераторов. Включение на входах генераторов 3 и 7 блоков 5 и 6узкополосной фазовой автоподстройкипозволяет синхронизовать их в узкойполосе частот, при этом средние частоты их равны, а спектры Флуктуацийза пределами полос фазовой автоподстройки независимы. Поэтому в полосе частот фазовой автоподстройкисигналы складываются алгебраически,а эа пределами - геометрически, чтообеспечивает увеличение отношениясигнал/шум выходного сигнапа пере- множителя 8, в котором суммируются выходные сигналы высокочастотных генераторов 3 и 7. Сигнал суммы их частот выделяется фильтром 9 суммы 5 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 20 их частот, что расширяет зону их синхронной работы и повышает 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 определенным временем задеря 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 7, подключенного к 40 входу и выходу 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 повышается в блоке 2 повышения частоты до значения частоты сигнала высокочастотного генератора 3, которая в свою очередь понижается в блоке 4 понижения частоты до 55 значения частоты сигнала низкочастотного генератора 1. 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 ко .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.повышает стабильность частотывыходного 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 фазовых детекторов позволяет улучшить спектр выходного сигнала и создать источник спектрально-чистого сигнала.Формула и э о б р е т е н и я1. Устройство для генерирования гармонического сигнала, содержащее низкочастотный и высокочастотные генера 1 оры, 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 повышения частоты соединен с первыми входами первого и второго блоков узкополосной фазовой автоподстройки, выходы котоФавитель Е.Борз ед Ч.Ходанич,борская ректор М. Заказ 4630/5 б Подписноеомитета СССРоткрытийская наб д. 45 Производственно-пол еское предприятие, гУжго л. Проектная,В 2529рых соединены соответственно с входами высокочастотных генераторов,выходы которых соединены соответственно с вторыми входами первого ивторого блоков узкополосной фазовойавтаподстройки н 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 1 з частоты и расширения функциональных возможностей, в него дополнительно.введены первый и второй фазовце детекторы, первый и второй фазовые модуляторы, блок повышения частоты и 20 бЛок поиижения частотЫ, прячем вЫСоседактор А.Козориз Терс Тираж 86 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, Р25 Фход низкочастотного генератора соединен с первым входом первбго фаэового 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 второйвход - с выходом высокочастотногогенератора и через блок понижениячастоты, - с первым входом второгофазового модулятора, второй вход которого соединен с .выходом первогофазового детектора, а выход - с входом низкочастотного генератора ивторым входом первого фазового детектора, при этом выходы фазовых детекторов соединены с шинами контроляшума.,