Умножитель частоты

 

УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий входной парафазный каскад, к каждому выходу которого подключен нелинейный элемент, а выходы нелинейных элементов подключены к бЬщей нагрузке, и выходной компаратор, отличающийся тем, что, с . целью повышения стабильности скважности выходных сигналов, между выходами нелинейных элементов и опорным входом выходного компаратора введен фильтр нижних частот, общая нагрузка выполнена в виде делителя напряжения , отвод которого подключен к сигнальному входу выходного компаратора . S сд 4 00 о -vj

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Ц50 Н 03 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3393908/18-09 (22) 02.02.82 (4б) 15.11.83. Бюл..В 42 (72) Ю.Г.Астраханцев и A.È.×åëîâå÷ков (71) Институт геофиэики Уральского научного центра AH СССР

{53) á21.374.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 598230, кл. Н 03 В 19/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

В 773932, кл. Н 03 К 23/00, 1979 (прототип) .

„.S „„54 7 А (54) (57) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержаний входной парафазный каскад, к каждому выходу которого подключен нелинейный элемент, а выходы нелинейных элементов подключены к общей нагруэке, и выходной компаратор, отличающийся тем, что, с . целью повышения стабильности скважности выходных сигналов, между выходами нелинейных элементов и опорным входом выходного компаратора введен фильтр нижних частот, общая нагруэка выполнена в виде делителя напряжения, отвод которого подключен к сигнальному входу выходного компаратора.

1054867

Изобретение относитсй к радиотехнике и может использоваться для формирования прямоугольных импульсов с умноженной частотой следования, например, в приборах, использующих магнитные модуляторы с выходом на второй гармонике, для коммутации синхронных детекторов.

:Известен умножитель частоты, формирующий импульсы удвоенной частоты следования, .содержащий задающий ге- 10 куратор, операционный усилитель, цепи преобразования и делитель нап.ряжения, включающие диоды Г1).

Известный умножитель частоты характеризуется низкой фазовой стабильностью в широком интервале температур из-за температурной нестабильности диодов, а также низкой стабильностью скважности из-за нестабильности амплитуды задающего генератора.

Наиболее близким к предложенному является умножитель частоты, содер жащий входной парафазный каскад, к .каждому выходу которого подключен нелинейный элемент, а выходы нелинейных элементов подключены к общей нагрузке, а.также выходной компаратор (2 ).

Однако данный умножиталь частоты имеет относительно нестабильную 30 скважность выходных сигналов при изменении амплитуды входных сигналов.

Цель изобретения — повышение стабильности скважности выходных сиг- 35 налов.

Поставленная цель достигается тем, что в умножителе частоты, содержащем входном парафазный каскад, 1 .к каждому выходу которого подключен 40 нелинейный элемент, а выходы нелинейных элементов подключены к общей нагрузке, и выходной компаратор, между выходами нелинейных элемен.ТоВ и oHoPHEiM вхоДом ВыхОДнОГО ком- 45 паратора введен фильтр нижних частот, общая нагрузка выполнена в виде делителя напряжения, отвод которого подключен к сигнальному входу выходного компаратора.

На фиг, 1 представлена структурная электрическая схема предложенного умножителя частоты; на фиг. 2 временные диаграммы его работы.

Умножитель частоты содержит входной парафазный каскад 1, выходкой компаратор 2, нелинейные элементы 3 и 4, общую нагрузку в виде делителя напряжения 5 и фильтр нижких частот (ФНЧ) б.

При этом нелинейные элементы 3 60 и 4 могут быть выполнены, например, на транзисторах с резисторами соответственно 7 и 8 в цепях базы.

Умножитель частоты работает следующим образом. 65

Противофазные синусоидальные напряжения U„ и U>c выходов входного парафазного каскада 1 поступают соответственно на базы транзисторов нелинейных элементов 3 и 4, которые поочередно открываются, и на обшей нагрузке — делителе напряжения 5. выделяетс (соответственно То положительная, то отрицательная полуволны напряжения (фиг, 2 с ., S в ), т.е., появляется пульсирующее. положительное напряжение

ФНЧ 6 задерживает практически все гармоники этого пульсирующего напряжения, и па его выход проходит только постоянная составляющая

0, пропорциональная амплитуде выходного напряжения 0 . Эта постоянная составляющая поступает на опорный вход выходного компаратора 2.

На сигнальный вход выходного компаратора 2 поступает пульсирующее положительное напряжение с отвода делителя напряжения 5. В выходном компараторе 2, выполненном, например, в виде операционного усилителя с инвертирующим и неинвертирующим входами, осуществляется вычитание поступающих на его .входы напряжений — пульсирующего 0 и постоянног 00(фиг. 2 ) . Затем разность U>- Uo усиливается и ограничивается этим же усилителем до напряжения насыщения ввиду того, что операционный усилитель имеет большой коэффициент усиления (в идеальНоМ операционном усилителе коэффициент усиления, равен бесконечности), а линейный динамический диапазон его ограничивается диапазоном от отрицательного напряжения насыщения до положительного напряжения насыщения; Поэтому, когда U -0 >0, на выходе выходного компаратора 2 будет положительное напряжение насыщения. и наоборот, при 0>-00< 0 отрицательное напряжение насыщения,.

Перепады от одного напряжения насыщения до другого осуществляются в моменты перехода разности U -О через нуль, При условии . (.) =(( о "10 з""4 "4 7)к

1 где К„ — коэффициент деления делителя найряжения 5, переходы разности напряжений U — V в предложенном умножителе частоты происходят четыре раза за период входного синусоидального напряжения, а следовательно частота выходного напряжения будет в 2 раза выше частоты входного сигнала.

При изменении входного синусоидального напряжения (штриховая линия на фиг. 2 сю,д, в) синхронно изме няются напряжения О и U, а скваж.ность прямоугольным импульсов (фиг. 2 r) остается постоянной.

1054867

Составитель Г. Захарченко

Редактор Л. IIoBxcLH Техред С.Мигунова Корректор В. Бутяга, Заказ 9117/56 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Таким образом, в предложенном умножителе частоты значительно повышается стабильность скважности выходных сигналов, что в значительной степени улучшает характеристики устройств, в которых он используется.