Умножитель частоты

 

УМНОЛШТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий два полупроводниковых диода, одни одноименные электроды которых соединены с соответствующими выводами вторичной обмотки входного трансформатора, средняя точка которой соединена с одним выводом нагрузки, о тл и ч ающийсЯ тем, что, с целью повьшения КПД,в него введены два транзистора, две дополнительные вторичные обмотки входного трансформатора и два конденсатора, при этом каждый конденсатор включен между другим выводом одного из полупроводниковых диодов и вторым выводом нагрузки, казодая дополнительная вторичная обмотка входного трансформато ра включена между базой и эмиттером одного из транзисторов, a коллектор и эмиттер каждого транзистора подключены к соответствующим разноименным электродам одного из полупроводниковых диодов...

СОНИ СОВЕТСНИХ

ИЦ

РЕСПУБЛИК

522

ОЕ (И) А 1Д) Н 03 В 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПЪФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСЕ МЩ рq g Мэка,:. (21) 3505985/18-09 (22 ) 29.10.82 (46) 30.09.84, Бюл. Ф 36 (72) M.Ï. Крылов, Ю.А.Мерзлов и

О.П.Новожилов (71) Московский институт электронного машиностроения (53) 621.374.4(088.8) (56) 1. Патент США 11- 3371228, кл.

307-271, опублик. 1968.

2. Риэкин И.Х. Умножители и делители частоты. М.- "Связь", 1976, с.212-216, рис.6.3 (прототип). (54) (57) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий два полупроводниковых диода, одни одноименные электроды которых соединены с соответствующими выводами вторичной обмотки входного трансформатора, средняя точка которой соединена с одним выводом нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД в него введены два транзистора, две дополнительные вторичные обмотки входного трансформатора и два конденсатора, при этом каждый конденсатор включен между другим выводом одного из полупро" водниковых диодов и вторым выводом нагрузки, каждая дополнительная вторичная обмотка входного трансформато» ра включена между базой и эмиттером одного из транзисторов, а коллектор и эмиттер каждоro транзистора подключены к соответствующим раэноименным электродам одного из полупровод" никовых диодов.

1 lll6

Изобретение относится к радиотех" нике и может использоваться в ка!

5S честве источника гармонических колебаний, в частности в системах связи.

Известен умножитель частоты на двухполюсниках с нелинейными вольтамперными характеристиками (!).

Однако при умножении частоты в два раза максимальная величина его КПД не превышает 257 вследствие того, что большая часть мощности, отбираемой от источника сигналов, преобразуется в мощность постоянной составляющей, Наиболее близким к предложенному является умножитель частоты, содержащий два полупроводниковых диода, одни одноименные электроды которых соединены с соответствующими выводами вторичной обмотки входного трансформатора, средняя точка которой соединена с выводом нагрузки, при этом катоды полупроводниковых диодов соединены с другим выводом нагрузки L 21.

Однако КПД данного умножителя 25 частоты также относительно невысок так как полупроводниковые диоды большую часть подводимой к ним мощности преобразуют в мощность постоянной составляющей.

Цель изобретения — повышение КПД.

Для достижения цели в умножитель частоты, содержащий два полупроводниковых диода, одни одноименные электроды которых соединены с соответствующими выводами вторичной обмотки вход- 5 ного трансформатора, средняя точка которой соединена с выводом нагрузки, введены два транзистора, две дополнительные вторичные обмотки входного трансформатора и два конденсатора, при этом каждый конденсатор включен между другим выводом одного из полупроводниковых диодов и вторым выводом нагрузки, каждая дополнительная вторичная обмотка входного транс-4 форматора включена между базой и эмиттером одного из транзисторов, а коллектор и эмиттер каждого транзистора подключены к соответствующим разноименным электродам одного из полупроводниковых диодов.

Ha ôèã.1 представлена принципиапьная электрическая схема предложенного умножителя частоты; на фиг.2— временные диаграммы его работы.

Умножитель частоты содержит входной трансформатор 1 с вторичной обмоткой 2 и дополнительными вторичны522 2 ми обмотками 3 и 4, полупроводниковые диоды 5 и 6, транзисторы 7 и 8, кон- . денсаторы 9 и 10, нагрузку 11.

Умножитель частоты работет следующим образом.

При поступлении на первичную обмотку !2 входного трансформатора 1 синусоидального напряжения с частотойМ на его вторичной обмотке 2 и дополнительных вторичных обмотках

3 и 4 наводятся напряжения с той же частотой.

Так как напряжения на верхней (на фиг.l) половине вторичной обмотки 2 входного трансформатора 1 и дополнительной обмотке 3 имеют фазовый сдвиг 180 по отношению к напряжению на нижней половине вторичной обмотки 2 входного трансформатора 1 и дополнительной обмотке 4, то процессы в обоих плечах двухтактной схемы, содержащих одинаковые элементы, идентичны и протекают со сдвигом на половину периода, поэтому процессы, протекающие в умножителе частоты, рассматриваются на при мере одной половин:1 двухтактной схемы в предположении, что сопротивление нагрузки равно нулю. Дополнительные вторичные обмотки 3 и 4 входного трансформатора предназначены для коммутации транзисторов 7 и 8.При положительной полуволне напряжения (фиг, 2а сплошная линия) на верхней половине вторичной обмотки 2 входного трансформатора 1 и дополнительной вторичной обмотке 3 конденсатор 9 первую четверть периода заряжается по цепи: нагрузка ll верхняя половина вторичной обмотки 2, дополнительная вторичная обмотка 3 входного трансформатора 1, полупроводниковый диод 5.

При этом транзистор 7 закрыт, так как на его коллектор подается отрицательное напряжение, создаваемое при протекании тока через полупроводниковый диод 5. Вторую четверть периода кон- . денсатор 9 разряжается по цепи. транзистор 7, верхняя половина вторичной обмотки 2 входного трансформатора 1, нагрузка 11.

При отрицательной полуволне полупроводниковый диод 5 и транзистор 7 закрыты, и напряжение на конденсаторе

9 равно нулю. Форма напряжения на конденсаторе 9, а следовательно, и заряда, протекающего через него, представлены на фиг.28 сплошной линией.

lll65 С

Составитель Г.. Захарченко

Техред 3 Палий . Корректор 0. Дуговая

Редактор О.Колесникова

Заказ 6944/43 Тирах 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035,Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.ужгород, ул.Проектная, 4

Пунктирной линией на фиг. 2 представлены процессы, протекающие в другой половине двухтактной схемы.

Ток в нагрузке !1 равен сумме продифференцированных по времени зарядов, протекающих через конденсаторы 9 и

10 (фиг.2Ь). Так как в спектре тока содержатся составляющие с частотами 2ы, 4(), 6ы ..., то использовав в качестве нагрузки в общем слу- 10

22 4 чае полосовой фильтр, можно выделить мощность требуемой кратности умноже»: ния. При этом постоянный ток в каждой иэ половин двухтактной схемы и в нагрузке отсутствует, т.е. мощность постоянной составляющей равна нулю.

Таким образом, в предложенном умножителе частоть| ввиду отсутствия постоянной составляющей существенно повьппается КПД.