ТЕРМОКОМПЕНСИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР

ТЕРМОКОМПЕНСИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР


RU (11) 2030091 (13) C1

(51) 6 H03B5/32 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4941401/09 
(22) Дата подачи заявки: 1991.06.03 
(45) Опубликовано: 1995.02.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Дворников А.А., Огурцов В.И. и Уткин Г.М. Стабильные генераторы с фильтрами на поверхностных акустических волнах. М.:Радио и связь, 1983, с.115-116. Авторское свидетельство СССР N 150880, кл. H 03B 5/32, 1961. 
(71) Заявитель(и): Серпуховское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск 
(72) Автор(ы): Кузин В.М. 
(73) Патентообладатель(и): Серпуховское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск 

(54) ТЕРМОКОМПЕНСИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР 

Использование: задающие генераторы в переносной малогабаритной аппаратуре. Сущность изобретения: термокомпенсированный генератор содержит первый и второй кварцевые генераторы 1 и 2, формирователь 3 разности частот, делитель 4 частоты, первый и второй счетчики 5 и 8, цифровой компаратор 6, элемент И 7, второй счетчик 8, RS-триггер 9, первый и второй формирователи 10 и 11 коротких импульсов по фронту входных импульсов и элемент И - НЕ 12 и обеспечивает повышенное быстродействие и повышение точности термокомпенсации. 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к термокомпенсированным опорным кварцевым генераторам и может быть использовано для создания задающих генераторов в малогабаритной переносной аппаратуре.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема термокомпенсированного генератора; на фиг. 2 - схема RS-триггера; на фиг. 3 - схема формирователя по переднему фронту; на фиг. 4 - (а-м) - временные диаграммы работы.

Термокомпенсированный генератор (фиг. 1) содержит первый и второй кварцевые генераторы 1 и 2, формирователь 3 разности частот, делитель 4 частоты, первый счетчик 5, цифровой компаратор 6, элемент И 7, второй счетчик 8, RS-триггер 9, первый и второй формирователи 10 и 11 коротких импульсов по фронту входных импульсов и элемент И-НЕ 12.

Термокомпенсированный генератор работает следующим образом. На фиг. 4 а и б показаны сигналы на выходах кварцевого генератора при эталонной частоте и при уходе частоты; на фиг. 4 в - сигналы на выходе кварцевого генератора 2; на фиг. 4 г - сигнал на выходе формирователя 3; на фиг. 4 д-м - сигналы на выходах соответственно делителя 4 частоты, счетчика 8, RS-триггера 9, цифрового компаратора 6, элемента И 7, формирователей 10 и 11, элемента И-НЕ.

Кварцевые генераторы 1 и 2 подстраивают таким образом, чтобы при нижнем значении рабочего диапазона температур термокомпенсированного генератора или устройства, где он применяется, их частоты были равны между собой и соответствовали эталонной частоте fo.

В исходном состоянии счетчики 5 и 8 обнулены, с выхода цифрового компаратора 6 логическая единица поступает на второй вход элемента И 7. RS-триггер 9 находится в единичном состоянии, логический "0" с инверсного выхода RS-триггера 9 закрывает элемент И 7, логический "0" с выхода элемента И 7 разрешает счет импульсов счетчиком 5. На выходах формирователей 10 и 11 присутствуют логические "1", следовательно, на выходе элемента И-НЕ 12 - "0", который разрешает счет импульсов счетчиком 8.

При поступлении на информационный вход счетчика 8 импульсов он начинает заполняться. Емкость счетчика 8 равна числу No импульсов с эталонным периодом То(То = 1/fо) за время эталонное to. По прохождении последнего из No импульсов (фиг. 4) на информационный вход счетчика 8, на его выходе переполнения появится короткий импульс нулевого уровня, который переводит RS-триггер 9 в нулевое состояние. На инверсном выходе RS-триггера 9 появляется логическая "1", открывается элемент И 7, срабатывает формирователь 10, при этом короткий импульс нулевого уровня переводит элемент И-НЕ 12 в единичное состояние, и происходит сброс данных счетчика 8 (счетчик "обнуляется").

В случае равенства частот кварцевых генераторов 1 и 2 в счетчик 5 импульсов не поступит, следовательно, на его информационных выходах будет присутствовать нулевой код. В момент обнуления счетчика 8 цифровой компаратор 6 срабатывает, а так как на первом входе элемента И 7 разрешающий уровень, то на выходе элемента И 7 появится сигнал логической "1". При этом обнуляется счетчик 5 и срабатывает формирователь 11, что ведет к повторному обнулению счетчика 8, переводит RS-триггер 9 в нулевое состояние и приводит к закрыванию элемента И 7. В результате на выходе элемента И 7 (на выходе термокомпенсированного генератора) формируется короткий импульс и цикл повторяется через эталонное время to = NoTo.

При увеличении температуры на toC увеличивается частота кварцевого генератора 1, а следовательно, период следования импульсов уменьшается с То до Т1, тогда

to = No . T1 + nT1 = (No + n)T1, где n - число периодов Т1, которое необходимо добавить, чтобы получить эталонный интервал времени to.

Частоты первого f1 и второго f2 кварцевых генераторов 1 и 2 будут равны

f1 = fo + 1to . fo = (1 + 1 to) fo;

f2 = fo + (- 2 . to) . fo = (1 - 2 . to)fo, где 1 и 2 - ТКЧ (температурные коэффициенты частоты) первого и второго кварцевых генераторов 1 и 2.

Тогда период следования импульсов первого кварцевого генератора 1 будет равен T1 = = , следовательно, второй счетчик 8 выдаст импульс переполнения раньше истечения времени to = No . To = No/fo. Поэтому, как уже отмечалось to=(No+n)T1 = или = ,откуда n = 1 . to . No.

Чтобы получить недостающее количество импульсов необходимо вычесть частоту первого кварцевого генератора 1 из частоты второго кварцевого генератора 2

f1 - f2 = (1 + 1 . to) fo - (1 - 2 to) fo = (1 + 2) to fo с помощью формирователя 3, а затем поделить полученную разность частот на коэффициент K = с помощью делителя частоты 4, тогда получим

= = 1tfo. Иначе говоря, на выходе делителя частоты 4 получается значение 1tofo, равное уходу частоты f1 - fo = 1tofo = n.

В случае изменения частот под влиянием температуры импульс переполнения (см. фиг. 4) появляется на nТ1, раньше, чем to, и переводит RS-триггер 9 в нулевое состояние. На инверсном выходе RS-триггера 9 появляется логическая "1", открывается элемент И 7, срабатывает формирователь 10, при этом короткий импульс нулевого уровня переводит элемент И-НЕ 12 в единичное состояние, и счетчик 8 обнуляется. После действия короткого импульса счетчик 8 начинает вновь заполняться. При равенстве кодов счетчиков 5 и 8 коды соответствуют числу n = 1tofo, цифровой компаратор 6 срабатывает, а так как на первом входе элемента И 7 разрешающий уровень, то на выходе элемента И 7 появляется сигнал логической "1", при этом обнуляется счетчик 5, срабатывает формирователь 11 и через элемент И-НЕ 12 обнуляет счетчик 8, переводит RS-триггер 9 в нулевое состояние, что приводит к закрытию элемента И 7 и формированию на выходе термокомпенсированного генератора (выход элемента И 7) короткого импульса. Цикл повторяется через эталонное время to = (No + n)T1.

Термокомпенсированный генератор независимо от времени включения всегда готов к работе. При этом отсутствует запаздывание коррекции частоты от изменения температуры (динамическая погрешность), происходит коррекция временного интервала от изменения частоты, вызванного изменением температуры и обеспечивается высокая точность термокомпенсации. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ТЕРМОКОМПЕНСИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий первый и второй кварцевые генераторы, которые выполнены с противоположными по знаку коэффициентами частоты и выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам формирователя разности частот, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены последовательно соединенные делитель частоты и первый счетчик, последовательно соединенные второй счетчик, RS-триггер и элемент И, выход которого подключен к S-входу RS-триггера, первый и второй формирователи коротких импульсов по переднему фронту входных импульсов, выходы которых подключены к соответствующим входам элемента И-НЕ, и цифровой компаратор, при этом информационные выходы первого и второго счетчиков подключены к соответствующим входам цифрового компаратора, выход которого подключен к другому входу элемента И, выход формирователя разности частот подключен к входу делителя частоты, информационный вход второго счетчика подключен к выходу первого кварцевого генератора, вход сброса первого счетчика соединен с входом второго формирователя коротких импульсов по переднему фронту входных импульсов и подключен к выходу элемента И, вход первого формирователя коротких импульсов по переднему фронту входных импульсов подключен к выходу RS-триггера, выход элемента И-НЕ соединен с входом сброса второго счетчика.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru