Групповой стандарт частоты

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕПЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Ресиубпик(51)М. Кл 2) Заявлено 270879 1) 2818456/18-0 соединением заявки И 03 В 3/О осударственный комитет СССР но делам изобретений и открытий) Заявител 4) ГРУППОВОЙ СТА ЧАСТОТЫ ер - аз о- вход р л н Изобретение относится к радйотех нике и может использоваться в устройствах, формирующих выходной сигнал высокостабильной частоты.Известен групповой стандартчастоты, содержащий три канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных стандарта частоты, фозовращателя и Фазового детектора, причем второй вход Фазового детектора первого канала соединен с выходом фазовращателя второго канала, второй вход фазового детектора второго канала соединен с выходом фазовращателя третьего канала, а второй вход Фазового детектора третьего канала соединен с выходом фазовращателя первого канала 11Однако известный стандарт частоты имеет плохую долговременную стабильность выходного сигнала.Цель изобретения - улучшение долговременной стабильности выходного сигнала.Поставленная цель достигается тем, что в групповой стандарт частоты, содержащий три каналакаждый из кото рых состоит из последовательно соединенных стандарта частоты, Фазовращателя и Фазового детектора, причем А. Г. Коз одаеВ, А. Г. Геворк. Л. Кясников второй вход Фазового детектора пвого канала соединен с выходом фвращателя второго канала, второйФазового детектора второго каналасоединен с. выходом Фазовращателя третьего канала, а второй вход Фазовогодетектора третьего канала соединенс выходом фазовращателя первого канала, введены последовательно соеди О ненные вычислитель среднего значениячастоты, блок формирования сигналовуправления и решающий блок, а такжеблок анализа фазовых ошибок, при этомсигнальные выходы стандарта частоты 15 каждого из каналов соединены с соответствующими входами вычислителя среднего значения частоты и блока формирования сигналов управления, выходыкоторого подключены к управляющему 20 входу стандарта частоты соответствую.щего канала, информационные выходыкоторых соединены со вторыми входами решающего блока, третьи входы которого подключены к соответствующим вы ходам блока анализа Фазовйх сшибок,входы которого соединены с выходамифазовых детекторов каждого из каналовп и этом в каждом из каналов введенык юч и последовательно соединенные 30 и вертор, коммутатор и интегратор,выход которого соединен с управляющимвходом фазовращателя этого же канала,другой вход коммутатора подключен квыходу фазового детектора этого же канала, вход инвертора второго каналасоединен с выходом фазового детекто-.ра первого. каналавход инверторатретьего канала соединен с выходом фазового детектора второгоканала, а вход инвертора первого,канала соединен с выходом фазового детектора третьего канала, управляющие входы коммутаторовкаждого из каналов соединены с первыми выходами решающего блока, вторые выходы которого соединены с управляющими входами интегратора и .клю 15ча соответствующего канала, причемсигнальный вход ключа каждого из каналов подключен к выходу фазовращателя этого же канала, а выходы ключейобъединены и являются выходом устрой 20ства,На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого стандарта частоты.Групповой стандарт частоты содержит три канала 1, каждый из которыхсостоит из стандарта 2 частоты, Фазовращателя 3, фазового детектора 4,инвертора 5, коммутатора 6, интегратора 7 и электронного ключа 8, вычислитель 9 среднего значения частоты,блок 10 формирования сигналов управления, решающий блок 11, блок 12 .анализа фазовых ошибок,Устройство работает следующим образом.Выходные сигналы стандартов 2 частоты каждого канала 1 с частотамиГ, Г и Г через фазовращатели 3поступают на входы электронных ключей8. Одновременно они поступают на 40вход вычислителя 9, который производит периодическое измерение разностей частот стандартов 2 частоты,Причем измерения производятся по кольцу, например ь Г д = Г - Гд, Ь Г-з=ЬГ = Гз - Г и вычисляетсреднее значение частоты. Вычислениеотклонения частоты каждого стандарта2 Г от среднего значения Ги выработка управляющего воздействия, пропорционального (Гр - Г ), производится блоком 10 формирования сигналовуправления. В результате воздействиясигналов управления на выходах станартов 2 частоты и, соответственно,а входах электронных ключей 8 будутдействовать сигналы стандартов 2 частоты, подстроенные к ГоВремя обработки сигнала вычислителем 9 и период между подстройкамивыбирается исходя из качества стандартов частоты, определяемого паспортными значениями их погрешности ивариаций действительного занчения частоты (ДЗЧ), Точное фазирование выход"ных сигналов с ошибкой менее 1 осу- Я ществляется с помощью фазовращателей.Ф.3 , охваченных системой Ф азов опавто-подстрой ки . В состав цепи ав топодстройки входит фаз овый дет е кт ор 4 , коммутатор 6, интегратор 7.Как видно из чертежа, кбммутируявходные сигналы коммутатора 6, схемапозволяет либо разомкнуть цепь автоподстройки, либо осуществить подстройку фазовращателя 3 сигналами управлеия с выхода Фазового детектора 4 дан.го или предыдущего канала,Включение инвертора 5 в цепь автоподстройки позволяет исключить перестройку фазы выходного сигнала Фазовращателя при переключении выходафазового детектора 4 данного каналадля управления фазовращателем соседнего канала.Каждый из каналов может работатьв режиме автоподстройки или режимехранения памяти) фазы. Канал, находящийся в режиме памяти, являетсяведущим. Обеспечение режима памятиосуществляется по команде, поступающей с решающего блока 11 на коммутатор 6 данного канала, При этом в ведущем канале коммутатор разрывает цепьавтоподстройки фазовращателя 3 и замыкает их в других каналах. Причемзамкнуты цепи автоподстроек по темвходам коммутаторов 6, при замыканиикоторых обеспечивается последовательная подстройка сигналов по фазе выходного сигнала Фазовращателя ведущегоканала. Одновременно с подачей сигнала управления на коммутатор 6 с решающего блока 11 выдается команда управления на интегратор 7 и электронныйключ 8 каждого канала,По этой команде интегратор 7 ведущего канала хранит напряжение, имев.шее место на момент перехода каналав режим памяти, а интеграторы 7 других каналов работают в режиме синхронизации сигналов по фазе ведущегоканала.По этой же команде замыкаетсяэлектронный ключ 8 ведущего каналаи размыкаются цепи электронных ключей8 других каналов, в результате чегона выход устройства транслируется сигнал с выхода стандарта частоты ведущего канала. Нормальная работа цепейавтоподстроек фазовращателей в каналах контролируется при помощи блока 12анализа, фазовых ошибок, При исправнойработе цепей автоподстроек фазовращателей 3 с выходов фазовых детекторов4 на вход блока 12 анализа Фазовыхсаибок подаются напряжения О, = О,соответствующие нулевой ошибке. В слу-.чае неисправности цепи автоподстройки одного из каналов на выходе фазовых детекторов соответствующих каналов появится напряжение, отличающее-.ся от нулевого на величину, большую+Оп , Блок 12 анализа Фазовых ошибокФормирует команду о неисправности цепи АПФ аварийного канала и транслирует ее на соответствующий вход решающего блока 11На дрУгие входы решающего блока 11с инФормационных выходов стандартов2 частоты поступают сигналы, сформиро-ванные на основе внутреннего анализаи соответствующие их исправной или неисправной работе.На следующие входы решающего блока 11 поступает информация о величине оотклонения 1-го значения частотыстандарта 2 от средней вЬличиюы, атакхе исправности вычислителя 9 иблока 10 формирования сигналов управления.На основании поступающей информации решающий блок формирует командыуправления, по которым осуществляется один из вариантов схем соединения .каналов.В качестве примера рассмотрим 20случай, когда в исходном состояниисигналы всех трех каналов исправныи ведущим выбран первый канал. Структура решающего блока 11 позволяетоператору любой из исправных каналов 5выбрать в качестве ведущего. В этомслучае с выходов решающего блока 11на управляющие входы коммутатораб, интеграторов 7 и электронныхключей 8 поступают команды, в резуль- ЗОтате воздействия которых осуществляется соответствующее соединение каналов. В ведущем (первом ) канале замыкается электронный ключ 8, размыкается цепь автоподстройки фазовраща- Зтеля 3, а интегратор 7 переходитв режим памяти напряжения. В случаеаварии сигнала по третьему каналусмены ведущего канала и перекоммутации каналов не произойдет, так како фазе сигнала с третьего канала ни 40один из сигналов не подстраивается.В случае аварии сигнала по второму каналу произойдет перекоммутация кана,лов.Смены ведущего канала не произойдет, а аварийный канал становится вконце последовательной цепи автоподстройки фазы,В случае аварии сигналов по второму и третьему каналам производитсясоответствующее соединение каналов.Такая логика, заключакцаяся в том,что аварийный канал всегда включается в конце последовательной цепи автоподстройки фазы, позволяет производить ремонт канала, не ухудшая пара 55метров выходного сигнала.В случае аварии сигнала по ведущему каналу произойдет смена ведущегоканала, а аварийный (в данном случаепервый канал) подключается в конце цОпоследЬвательной цепи автоподстройки,Ведущим становится второй канал,ийтегратор данного канала переходитв режим памяти напряжения, т.е. Фиксируется фаза сигнала на момент при- у хода команды на переключение. Учитывая. то, что фазы сигналов сведены,то при смене ведущего канала скачкафазы выходного сигнала не произойдет,Аналогично работает логика решающего блока 11 при различных ситуацияхс новым ведущим каналом,Таким образом, при достаточно простой схеме группового стандарта частоты достигается воэможность улучшениядолговременной стабильности, сохранения спектральных характеристик стан"дартов частоты на выходе .устройстваи отсутствие скачков Фазы сигнала припереключении ведущего канала Формула изобретенияГрупповой стандарт частоты, содержащий три канала, каждый из которых состоит иэ последовательно соединенных стандарта .частоты, Фазовращателя и Фазового детектора, причем второй вход Фазового детектора первого канала соединен с выходом Фазовращателя второго канала, второй вход Фазового детектора второго канала соединен с выходом фазовращателя третего канала а второй вход фазового детектора третьего канала соединен с выходом фазовращателя первогб канала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения долговременной стабильности выходного сигнала, в него введены последовательно соединенные вычислитель среднего значения частоты, блок формирования сигналов управления и решающий блок, а такке блок анализа фазовых ошибок, при этом сигнальные выходы стандарта частоты каждого из каналов соединены с соответствующими входами вычислителя среднего значения частоты и блока Формирования сигналов управления, выходы которого подключены к управляющему входу стандарта частоты соответст - вующего канала, информационные выходы которых соединены со вторыми входами решающего блока, третьи входы которого подключены к соответствующим .выходам блока анализа фазовых сшибок, входы которого соединены с выходами Фазовых детекторов каждого иэ каналов, при этом в каждом из каналов вве,дены ключ и последовательно соединен" ные инвертор, коммутатор и интегратор, выход которого соединен с уп равляющим входом фазовращателя этого же канала, другой вход коммутатора подключен к выходу фазового детектора этого же канала, вход инвертора. второго канала соединен с выходом фазового детектора первого канала, вход инвертора третьего канала соединен с выходом фазового детектора. второго канала, а вход инвертора первого канала соединен с выходом фазового детекторатретьего канала, управляющие входы843155 коммутаторов каждого из каналов соединены с первыми выходами решающегоблока, вторые выходы которого соедине"ны с управляющими входами интегратораи ключа соответствующего канала,причем сиг,альный вход ключа каждогоиз каналов подключен к выходу фазовращателя этого же канала, а выходы клюСоставитель Е. ГолубРедактор М.Лысогорова Техред Н.Ковалева Коррек Бабянец ПодписССР 988 о комитета и открытиРаушская н д. 4/5 Патент", г, Ужгород, ул. П ная ли аг каз 5159/78 Тира ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Жчей объединены и являются выходомустройства. Источники информации,принятие во внимание при экспертизе1, АвторсКое свидетельство СССРР 375750, кл. Н 03 В 3/08, 2 1.0771