Устройство для контроля параметров кварцевых генераторов

(19) (11 11 4 О 01 Н 29/22 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ СВИДЕТЕ РСН ли 6 и 7 частоты, 10 импульсов,ныи фор бло блок 3, делиирователи 912 памяти,тор 15. Введтельного напорной частот оммута ние источника 5 и стр пыт 8 о яжения, генератораизмерителя 11 вре и преобразователя е позволяет отклоцевого генератора значения преобразо ых интервало од - напряже мен14 ение частоты кв от номинальног ать в последова льность отсче ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54),УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ КВАРЦЕВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ(57) Изобретение может быть использовано для контроля стабильности иустойчивости генерации частоты вусловиях нестабильности их питающихнапряжений при одновременном воздействии окружающей среды, Цель изобретения - расширение функциональныхвозможностей устройства, Исследуемыйкварцевый генератор 1 размещен назадатчике 2 температуры. Кроме того,устройство содержит преобразовательнапряжения, следующих с периодомимпульсов усреднения. По нахождениюполученных отсчетов напряжения в заданных границах допуска судят об отсутствии или наличии срывов колебаний, Кроме того, устройство позволяет осуществить индикацию последовательности отсчетов отклонения усредненной нестабильности частоты от допустимых значений, 3 ил,Изобретение относится к технике, измерений и может быть использованодля контроля стабильности и устойчивости генерации частоты кварцевых5 генераторов в условиях нестабильности их питающих напряжений при одновременном воздействии окружающей температуры.Цель изобретения - расширение фун. кциональных возможностей за счет индикации последовательности отсчетов отклонения усредненной нестабильности от допустимых значений.На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг.3 - временная диаграмма, поясняющая преобразование отклонения частоты от номинального значения в последовательность отсчетов напряжения. Устройство (фиг.1) содержитисследуемый кварцевый генератор 1, 5 размещенный на эадатчике 2 температуры, вход которого подключен квыходу преобразовательного блока 3, входом соединенного с выходом синхронизатора 4, источник 5 испытатель- ЗО ного напряжения, делители 6 и 7 частоты, генератор 8 опорной частоты, формирователи 9 и 1 О импульсов, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом измерителя 1135 временных интервалов, блок 12 памяти, коммутатор 13, выход которого через преобразователь 14 код - напряжение подключен к первому входу регистратора 15, первую 16 и вторую 17 клеммы о устройства для подключения исследуемого кварцевого генератора.Источник 5 испытательного напряжения выполнен в виде источников 18 переменного и 19 постоянного напряже ний, при этом первый выход источника 19 постоянного напряжения соединен с входом вторичной обмотки выходного трансформатора источника 18 переменного напряжения, выход которого явля ется выходом источника испытательного напряжения, а второй выход источника 19 соединен с общей шиной устройства.Устройство работает следующим образом.55На первом этапе перед проведением испытаний определяют частоты Г, и Г кварцевого генераторапри его минимальном и максимальном рабочих(1) где Г - начальное значение исслеходуемой частоты; 1ГТ- тактовая частота заполнения интервала усреднения хо 1Т - период тактовой частоты,Из выражения (1) определяют интервал усреднения 1 х, в видехо - Р хо - Ох 5 ("т) " А0,5 87 Г -1, ) ГКоэффициент деления первого делителя частоты выбирают равным хоиххо где Т, - начальный период частотЫкварцевого генератора.Коэффициент деления второго делителя 7 частоты выбирают равным пх Г,и (2)о Т, хгде Т - период импульсов опорнойчастоты ГЗакон изменения выходного напряжения источника 5 испытательного напряжения задают в виде 2 й- номинальное напряжение питания кварцевого генератора; - допуск на отклонение отноминального значения в пределах 0,1 - 0,2 В;- период отклонения напряжегде 1.1,Т ния питания от номинального значения.Период Т выбирается из условий обеспечения требуемой погрешности дискретизации по частоте и определяется из математического выражения напряжениях питания и вычисляют де- .виацию частоты ЬГ и величину разрешающей способности устройства, обеспечивающей достижение требуемой погрешности 8 дискретизации по частотепри изменении питающего напряжениякварцевого генератора 1, по следующим математическим выражениям соответственно(3) Т,=Тхо +дТ,3134704644 (фиг.2 б) формируется последовательТхоность опорных импульсов с периодомследования С = пТо (фиг,2 й), НаСкорость изменения напряжения преме ите я 11 временных инвыходе измерителя временных инобразовательного блока 3 выбираетсятервалов из последовательности имиз условия, что время изменения темпульсов усреднения и опорных импульпературы в заДатчике 2 темпеРатУРы на ср ируется код измерительногосов формируется код измерительного один градус Сто больше (2-3) перно- интервала С который может бытьръ ь(2 3) "т - т ераУрной 10 представлен в виде математического постоянной временй кварцевого резонатора. Значения кодов для максимальной (верхней) и минимальной (нижней) пС- п,Тол границ допуска по частоте рассчитывают по математически выраженим соот учитывая что период Т колебанийЭ кчастоты х непостоянен и имеет вндПхТх макс ПоТмакс Тю х"макс минминимальный периоды исследуемойчастоты. 25Рассчетные значения кодов устанавливают в блоке 12 памяти, после чего переходят ко второму этапу измерений.На втором этапе работы устройства в определенный момент времени синхро- З низатор 4 запускает регистратор 15, например развертку запоминающего осциллографа, и преобразовательный блок 3, на выходе которого начинает измЕняться напряжение по предварительно установленному закону, что вызывает изменение температуры в задатчике 2 температуры. В результате этого, а также изменения источника 5 испытательного напряжения, изменяется частота колебаний на выходе кварцевого генератора 1. Импульсы частоты с выходакварцевого генератора 1 (фиг,2 а) поступают на первый вход первого делителя 6 частоты, на 45 выходе которого формируется последовательность импульсов усреднения с периодом следования С = пТ.Первый Формирователь 9 импульсов по переднему Фронту выходного импуль са первого делителя 6 частоты фомирует короткий импульс (фиг.2 с, с), которым первый 6 и второй 7 делители частоты, а .также коммутатор 13 устанавливаются в нулевое состояние. На выходе последовательно соединенных . второго делителя 7 частоты и второго Формирователя 10 импульсов из импульсов генератора 8 опорной частоты(5) где ЬУ - единичное приращение напряжения.Напряжение с выхода преобразователя 14 поступает на регистратор 15,на котором индицируется нахождениеотклонения исследуемой частоты отноминального значения относительнозаданного поля допуска (фиг.2 и).Интервал С, - С = 1/4 С (фиг.2 и)соответствует нижнему уровню границыдопуска (11 ),Интервал С - С = 1/2 С - номинальному значению, интервал С- С= 1/4 С - верхнему уровню границы где дТ - приращение периода исследу"емой частоты,выражение (3) может быть представлено в видепхТХо + пкй.х - поТо (4)Принимая во внимание выражение(2), выражение (4) имеет видпдТБ =- .ТКод Б измерительного интервала Споступает на первый вход коммутатора13, а на второй вход - коды БиБверхней и нижней границ допуска,По сигналам генератора 8 опорнойчастоты и первого преобразователя 14код - напряжение последовательно про.ходят коды нижней границы допуска,измерительного интервала, верхнейграницы допуска. Преобразователь 14,код напряжение преобразует код Бизмерительного интервала в напряжение, которое может быть представленов виде30 5 13470 допуска (Б). Выбор интервалов коммутации (фиг.2 и) С, -С, ,С, -С, и С -С,ипефиода следования импульсов усреднения спроводится так что по имФ5 пульсу усреднения на выходе коммутатора 3 происходит смена кода верхнего уровня границы допуска на, нижний. Это позволяет по перепаду напряжения от Пмакс к 11 мнн на регистраторе 15 наглядно индицироватв точную временную шкалу.Таким образом, отклонение частоты кварцевого генератора 1 от номинального значения преобразуется в последовательность отсчетов напряжения Ц в соответствии с выражением (5) следующих с периодом импульсов усреднения. По нахождению полученных отсче" тов напряжения 11 в заданных границах 0 допуска фиг. 3, интервалы 0 - С С- С ) или вне его (фиг.3, интервал С - С) судят об отсутствии или наличии срывов колебаний.Формула изобретения Устройство для контроля параметров кварцевых генераторов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, преобразовательный блок и задатчик температуры, два делителя частоты, два формирователя импульсов, выход первого из которых соединен с первым входом второго делителя частоты, блок памяти, коммутатор и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем.: что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены 466генератор опорной частоты, измеритель временных интервалов, преобразователь код - напряжение и источник испытательного напряжения, при этом выход источника испытательного напряжения соединен с первой клеммой устройства для подключения исследуемого кварцевого генератора, размещенного на эадатчике температуры, вторая клемма устройства для подключения исследуемого кварцевого резонатора подключена к первому входу первого делителя частоты, второй вход которого соединен с первым входом второго дедителя частоты, выход первого делителя частоты подключен через первый формирователь импульсов к первому управляющему входу первого формирователя импульсов и к первому управляющему входу компаратора, второй управляющий вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты и с вторым входом второго делителя частоты, выход которого через второй формирователь импульсов соединен с первым входом измерителя временных интервалов, второй вход которого подключен к выходу первого формирователя импульсов, выход измерителя временных интервалов соединен с первой сигнальной шиной коммутатора, вторая сигнальная шина которого подключена к выходу блока памяти, выход коммутатора через преобразователь код - напряжение соединен с первым входом регистратора, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора.1347046 и Составитель Л Му Техред А, Кравчу ов Корректор ешетни ктор И.Горн Тираж 729 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 3035, Москва, Ж, РаушЗаказ 5118/4 одписноеомитета СССР открытийкая наб д.4/5 Произв