Рубидиевый стандарт частоты и времени

09) И 1) СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4(51) С 04 С 3 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Рубидиевый стандарт частоты и времени типа 4 1-69, Техническое описание и инструкция по эксплуатации Е 32.721.С 07 ТО.2. Техника средств связи, Вып. 1, сер. "Радиоизмерительная техника", 1982, - "Рубидиевый стандарт частоты и времени 41-74"(прототип). (54)(57) РУБИДИЕВЫИ СТАНДАРТ ЧАСТОТЫ И ВРЕМЕНИ, содержащий включенные последовательно кварцевый генератор, умножитель частоты, рубидиевый дискриминатор, усилитель низкой частоты, синхронный детектор и интегрирующий усилитель, выход которого соединен с управляющим входом кварцевого генератора и с первым входом схемы логики, второй вход которой подключен к второму выходу усилителя низкой частоты, выход кварцевого генератора соединен через последовательно включенные усилитель высокой частоты; первый, второй делители частоты с входом третьего делителя частоты, первый выход которого подключен к второму входу синхронного детектора; а второй - к второму входу умножителя частоты, второй выход усилителя высокой частоты соединен с входом формирователя сигнала и через синтезатор частоты - с третьим входом умножителя частоты, последовательно включенные импульсный делитель частоты и блок счета времении последовательно соединенные дешифратор и индикатор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей путем введения режима измеренияотносительного отклонения частоты внешнего источника стандартного сигнала от частоты рубидиевого стандарта частоты и времени, в него введены умножитель относительного отклонения частоты, управляемый ключ, переключатель режимов работы, переключающее устройство, блок памяти д и блок автоматики, причем выход усилителя высокой частоты через умно- житель относительного отклонения частоты подключен к входу блока авто- С матики и через переключатель режимов работы - к управляющему входу управляемого ключа, через который выход формирователя сигнала соединен с входом импульсного делителя частоты, ,информационные выходы которогооподключены, к входам блока памяти, вход разрешения записи которого соединен с первым выходом блока автоматики, а выход. - с первым вхсЩом переключающего устройства, второй вход которого подключен к выходу блока счета времени,. а выход - к входу дешифратора, при этом второй выход блока автоматики соединен с входом уста ковки в "0" импульсного делителя частоты.83 гумножитель частоты, рубидиевый дискриминатор, усилитель низкой частоты, синхронный детектор и интегрирующий усилитель, выход которого соединен с управляющим входом кварцевого генератора и с первым входом схемы логики, второй вход которой подключен к второму выходу усилителя низкой частоты, выход кварцевого генератора соединен через последовательно включенные усилитель высокой частоты, первый, второй делители частоты с входом третьего делителя частоты, первый выход которого подключен к второму входу синхронного детектора, а второй выход - к второму входу умножителя частоты, второй выход усилителя высокой частоты соединен с входом формирователя сигнала и через синтезатор частоты - с третьим входом умножителя частоты, последовательно включенные импульсный делитель частоты и блок счета времени и последовательно соединенные дешифратор и индикатор, введены умножитель относительного отклонения частоты, управляемый ключ, переключатель режимов работы, переключающее устройство, блок памяти и блок автоматики, причем выход усилителя высокой частоты через умножитель относитель-. ного отклонения частоты подключен к входу блока автоматики и через переключатель режимов работы - к управляющему входу управляемого ключа, через который выход формирователя сигнала соединен с входом импульсного делителя частоты, информационные выходы которого подключены к входам блока памяти, вход разрешения записи которого соединен с первым выходом блока автоматики, а выход - с первым вхадом переключающего устройства, второй вход которого подключен к выходу блока счета времени, а выход - к входу дешифратора, при этом второй выход блока автоматики соединен с входом установки в "О" импульсного делителя частоты: 1 11387Изобретение относится к измерительной техйике и может быть использовано в метрологии.Известен рубидиевый стандарт частоты и времени (РСЧВ), который со 5 держит кварцевый генератор, умножи, тели частоты, делители частоты, усилители; синхронный детектор, синтезатор частот, формирователь шкал времени, блок счета времени и индикатор 111.Известен также РСЧВ, который содержит кварцевый генератор, выход которого соединен е входом усилителя высокой частоты, а через последовательно соединенные умножитель частоты, рубидиевый дискриминатор и усилитель низкой частоты подключен к первому входу схемы логики, выход которой соединен с лампами индикации, а второй вход - с входом кварцевого генератора и с выходом интегрирующего .усилителя, вход которого подключен к выходу синхронного детектора, первым входом соединенного с вторым выходом усилителя низкой частоты, а вторым входом с первым . выходом первого делителя частоты, первый выход усилителя высокой частоты через последовательно соединен 30 ные второй и первый делители частоты подключен к второму и третьему входам умножителя частоты, а третий выход через формирователь шкал времени и блок счета времени - к блоку индикации 21.35Однако известные РСЧВ непосредственно не .производят измерений погрешности частоты поверяемых кварцевых стандартов (генераторов). В настоящее время измерение относительного отклонения частоты кварцевых генераторов осуществляется с помощью системы, состоящей из РСЧВ, 1компаратора частотного, электронно- счетного частотомера и поверяемого генератора, которая является довольно дорогостоящей, громоздкой и имеет большой вес.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем введения режима измерения относительного отклонения частоты внешнего источника стандартного сигнала от частоты рубидиевого стандарта частоты и времени. 55В рубидиевый стандарт частоты и времени, содержащий включенные последовательно кварцевый генератор На фиг. 1 представлена схема РСЧВ, обеспечивающая измерение относительного отклонения частоты пове-. ряемого сигнала; на фиг. 2 - схема блока автоматики; на фиг. 3 - схема умножителя относительного отклонения частоты.3 11Рубидиевый стандарт частоты и времени содержит кварцевый генератор 1, умножитель 2 частоты, рубидиевый дискриминатор 3, усилитель.4. низкой частоты (УНЧ), синхронный детектор 5, интегрирующий усилитель 6, схему 7 логики, усилитель 8 высокой частоты, первый делитель 9 частоты, второй делитель 10 частоты, третий делитель 11 частоты, синтезатор 12 частоты, формирователь 13 сигнала, импульсный делитель 14 частоты, блок 15 счета времени, дешифратор 16, индикатор 17, умножитель 18 относительного отклонения частоты, управляемый ключ 19, переключатель 20 режимов работы, переключающее устройство 21, блок 22 памяти, блок 23 автоматики.Кварцевый генератор 1, умножитель 2 частоты, рубидиевый дискриминатор 3, УНЧ 4, синхронный детектор 5 и интегрирующий усилитель 6 соединены последовательно. Один вход схемы 7 логики подключен к выходу интегрирующего усилителя 6., а другой - к второму выходу УНЧ 4. Усилитель 8, первый 9, второй 10 и третий 11 делители частоты включены последовательно. Выходы третьего делителя 11 частоты соединены с вторыми входами умножителя 2 частоты и синхронного детектора 5.Вход синтезатора 12 частоты подключен к выходу усилителя 8, а выход - к входу умножителя 2 частоты.формирователь 13 сигнала подключен к выходу усилителя 8. Импульсный делитель 14 частоты.и блок 15 счета времени соединены последовательно. Также последовательно соединены дешифратор 16 и индикатор 17. На один вход умножителя 18 относительного отклонения частоты подан сигнал от внешнего источника, а другой вход подключен к выходу усилителя 8. Управляемый ключ 19 включен между формирователем 13 и делителем 14, а его вход управления через переключатель 20 режимов работы подс, ключен к выходу умножителя 18 относительного отклонения частоты. 38783 4ра 16. Вход блока 22 памяти соединен.с информационными выходами декадделителя 14. Выходы устройства 23автоматики подключены к входам делителя 14 частоты и блока 22 памяти,а вход блока 23 автоматики подключен к выходу умножителя 18. Устройство 23 автоматики собрано по схеме,вырабатывающей по окончании импуль 10 са, поступающего с выхода умножителя относительного отклонения частоты,на первом выходе сигнал команды"Запись", а на втором выходе - сигнал сброса в "0", который вырабатывается после окончания записи информации в память.Блок автоматики собран на двухпоследовательно соединенных ждущихмультивибраторах. Первый мультивибратор запускается задним фронтомимпульса с выхода умножителя относительного отклонения частоты. Длительность импульса "Запись" с выходапервого мультивибратора подбором выбирается таким образом, чтобы эавремя его действия осуществляласьзапись в блок памяти,Второй ждущий мультивибраторзапускается задним фронтом импульсас выхода первого мультивибратора.Длительность импульса сигнала сбросав "0" на выходе второго мультивибратора выбирается аналогичным образом.На фиг. 3 приведена структурнаясхема умножителя относительного35отклонения частоты. Первый смесительосуществляет умножение относитель, ного отклонения частоты в 10 раз,второй также в 10 раз Общий коэффициент умножения составляет 104,Умножитель 18 относительногоотклонения частоты вырабатываетна выходе прямоугольные импульсы, 45длительность которых связана с относительным отклонением частоты соотношением7=Т 1+ь50где М - коэффициент умноженияотносительного отклоненияПереключающее устройство 21 соединено с переключателем 20 режимов работы. Входы переключающего устрой ства 2 1 подключены к выходам блока 22 памяти и блока 15 счета времени, а выход соединен с входом дешифрато-. частоты; относительное отклонениечастоты поверяемого сигнала от частоты сигналаРСЧВ.Рубидиевый стандарт частоты и времени работает следующим образом.На время действия импульса с ум- ножителя 18 относительного отклонения частоты, т.е. в режиме измерения относительного отклонения частоты генератора ключ 19 открыт и с формирователя 13 сигнала на вход делителя 14 частоты поступает число импульсов М, равноеоТ 1+к Ьо. огде 1 - период сигнала 10 МГц;К - коэффициент умножения умножителя 18 относительногоотклонениячастоты;Т - длительность импульса .с умножителя относительного отклонения частоты.После окончания действия импульса с умножителя 18 относительного отклонения частоты ключ 19 запирается,а блок 23 автоматики вырабатывает сигнал команды на запись в блок 22 памяти информации с делителя 14 частоты. Сигнал с блока 22 памяти поступает на дешифратор 16, а с него на индикатор 17,. который отобразит число И, которое будет отличаться от эталонной частоты на целое число единиц относительной разности частот,5 При работе прибора в режиме "Шкала времени" ключ 19 открыт постоянно и делитель 14 частоты осуществляет давление сигнала частотой10 ИГц до 1 Гц, Блок 15 счета времени производит счет импульсов следующих с периодом 1 с. Переключающееустройство 21 соединяет выход блока15 счета времени с дешифратором 16.Таким образом, в режиме работы при бора "Шкала времени" делитель 14частоты будет выдавать шкалу времени в виде импульсов с частотойследования 1 Гц, а устройство индикации будет показывать текущее 20 время,аВ изобретении новая функциональная возможность обеспечивается путем изменения известной схемы РСЧВ, которое позволило при небольшом ,увеличении веса, стоимости использовать устройства, традиционно входящие в РСЧВ, для измерения относительного отклонения частоты внешне го источника сигнала.Тираж 406 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо дедам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель М,Хаустов Редактор Р.Цицика ТехредЛ.Мартяшова Корректор В.Сйрохйан