Преобразователь частоты

 

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ , содержащий последовательно соединенные блок сигналов запуска и LC. -колебательный контур ударного возбужден ния, а также управляемьй ключ и фазовращатель , отлич ающийс я тем, что, |С целью расширения рабочего диапазона частот, между выходом фазовращателя и управляющим входом управляемого ключа введен формирователь управляющих сигналов, при этом вход фазовращателя и выход управляемого ключа соединены соот-г ветственно с выходом и с управляющим входом LC -колебательного контура ударного возбуждения, а вход управляемого ключа является входом преобразователя частоты. 2. Преобразователь частоты по П.1, отличающийся тем, что вход синхронизации блока сигналов запуска объединен с входом управляемого ключа.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) Н 03 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3404351/24-09 (22) 05.03.82 (46) 15.02.85. Бюл. Р 6 (72) Д.Б.Дубошинский, Я.Б.Дубошинский, С.А.Чембровский, Б.А.Нейман, В.С.Кондрашов и М.И.Козаков (71) ИГУ им. M.Â.Ëoìoíoñoâà (53) 62.1.374.4(088.8) (56) 1. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М., "Сов.радио", 1977, с.292-296.

2. Авторское свидетельство СССР

У 949769, кл. Н 03 В 5/32, 1981 (прототип). (54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТО—

TbI содержащий последовательно соединенные блок сигналов запуска и LС -колебательный контур ударного возбужде-, ния, а также управляемый ключ и фазовращатель, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что,,с целью расширения рабочего диапазона частот, между выходом фазовращателя и управляющим входом управляемого ключа введен формирователь управляющих сигналов, при этом вход фазовращателя и выход управляемого ключа соединены соот-. ветственно с выходом и с управляющим входом LC -колебательного контура ударного возбуждения, а вхоц управI ляемого ключа является входом преобразователя частоты.

2. Преобразователь частоты по п.1, отличающийся тем, что вход синхронизации блока сигналов запуска объединен с входом управляемого ключа.

1 11402

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качест. ве преобразователя частоты, в том числе для деления и умножения частоты, в электротехнике, радиофизике, приборостроении, вычислительной технике и т.д.

Известен преобразователь частоты содержащий блок управления и колебательный контур ударного возбуждения, с которого снимается выходной сигнал(1 ).

Однако известный преобразователь частоты имеет недостаточно широкий рабочий диапазон частот. 15

Наиболее близким к предложенному является преобразователь частоты, содержащий последовательно соединен— ные блок сигналов запуска и LC-колебательный контур ударного возбуждения, а также управляемый ключ и фазовращатель, соединенные последовательно, причем вход управляемого ключа соединен с выходом L С-колебательного контура ударного возбуждения, 2 а выход фазовращателя через усилитель подключен к LC †колебательно контуру ударного возбуждения, кроме того, последовательно соединенные триггер, дифференцирующую цепь, генератор управляющего напряжения и элемент управления, подключенный также к 1.С -колебательному контуру удар ного возбуждения, второй выход триггера при этом соединен с управляющим входом управляемого ключа, один вход. 5 триггера объединен с входом блока сигналов запуска, а второй вход триггера является входом стоп-импульса(23.

Однако известный преобразователь 40 частоты также имеет относительно неширокий рабочий диапазон частот.

Цель изобретения — расширение рабочего диапазона частот.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователь частоты, содержащий последовательно соединенные блок сигналов запуска и LC -колебательный контур ударного возбуждения, а также управляемый ключ и фазо— вращатель, между выходом фазовращателя и управляющим входом управляемого ключа введен формирователь управляющих сигналов, при этом вход фазовращателя и выход управляемого 55 ключа соединены соответственно с выходом и с управляющим входом LC -ко— лебательного контура ударного воз19 2 бужцения, а вход управляемого ключа является входом преобразователя частоты, при этом вход синхронизации блока сигналов запуска может быть объединен с входом управляемого ключа.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предложенного преобразователя частоты", на фиг.2 — временные диаграммы его работы.

Преобразователь частоты содержит блок 1 сигналов запуска, управляемый ключ 2, 1.С -колебательный контур 3 ударного возбуждения, формирователь 4 управляющих сигналов, фазовращатель 5.

Преобразователь частоты работает следующим образом.

Входной (преобразуемый). сигнал преобразователя частоты Х являетЬх. ся гармоническим сигналом и в общем случае не содержит спектральных составляющих частоты f 1„С -колевых бательного контура 3 ударного возбуждения. Поэтому непосредственно входной сигнал не может возбудить колебания LC -колебательного контура 3 на частотах, близких к его собственной частоте. Если LC -колебательный контур 3 ударного возбуждения не возбужден, то управляемый ключ 2 разомкнут и входной сигнал на LC -колебательный контур 3 ах не поступает. Для того, чтобы управляемый ключ 2 замкнулся и на

LC -колебательный контур 3 поступал сигнал, необходимо одноразово возбудить колебания LC -колебательного контура 3. Для одноразового запуска 1„С -колебательного контура 3 служит блок 1 сигналов запуска. Им может быть источник постоянного тока или заряженный конденсатор, или он может представлять собой маломощный генератор импульсов, синхронизированный сигналом f „, поступающим на вход преобразователя частоты.

После оцноразового запуска LC -колебательного контура 3 ударного возбуждения в нем возбуждаются колебания на собственной частоте, близкой к 1 ь,„ (фиг.2а). Выходной сигнал

1 С -колебательного контура 3 ударного возбуждения сдвигается по фазе в фазовращателе 5 относительно нулевой фазы выходногo cHI HBJ1B f I,„HG время, в формирователе управляющих сигналов 4 формируется последова1 1402

Авх -АУ х в

1 вверх выл где К где

50

ll= +1 ) Евх вы пределах. тельность импульсов, временное положе-. ние которых жестко привязано к определенной фазе колебательного процесса в L,G -колебательном контуре 3 ударного возбуждения (фиг.26). Сфор— мированная последовательность импульсов поступает на управляющий вход управляемого ключа 2, замыкая его на время длительности каждого импульса " 1.

При з амыкании управляемо го ключа 2 10 на управляющий вход LC -колебательного контура 3 поступает фазомодулированный сигнал — вырезанный из входного сигнала ex (фиг.2 в) радиоимпульс (фиг.2 +). В спектре этого фазомодулированного сигнала имеется составляющая на частоте Евы„, под действием которой и возбуждаются колебания в LC †колебательн конту— ре 3 ударного возбуждения (фиг.2 д ). 20

Происходит процесс, аналогичный процессу синхронизации, выходной сигнал после некоторого переходного процесса захватйвается входным сигналом. 25

В зависимости от соотношения частот f вх и f ь ыlх нагрузки для опре деленной длительности импульса, формируемого формирователем 4 управляюI щих сигналов, сдвиг фаз х- рассчи, тывается по формуле

tgg=- К

4

+1 вых вь — коэффициент, зависящий от кратности частотного преобразования и величины сопро- 40 тивления нагрузки L„C -колебательного контура 3

5111 A—

2 Т

А

1 в

Т длительность импульса формиро. вателя управляющих сигналов 4; период колебаний входного сигнала I Т= 1/ f в„ ; отношение частот (например, 19 4

Сдвиг фаз может быть также установлен подбором. Критерием правильного подбора сдвига фаз у является достижение максимального напряжения выходного сигнала. После правильного подбора сдвига фаз при неизменном соотношении частот входного и выходного сигналоз подобранную величину сцвига. фаз х- изменять не следует.

При относительно невысоком отношении частот входного и выходного сигналов „ и 1вы„ режим однократного запуска L.Ñ -колебательного контура 3 может не производиться, а может быть осуществлен режим, когда весьма малая доля энергии входного сигнала постоянно подается на С-колебательный контур 3, обеспечивая .

его запуск. При этом блок 1 сигналов запуска может представлять из себя делитель напряжения.

Таким образом, в предложенном преобразователе частоты значительно расширяется рабочий диапазон частот.

Предложенный преобразователь частоты обладает близким к единице коэффициентом передачи энергии, практически не зависящим от коэффициента преобразования, так как > например, и при делении и при умножении частоты энергия входного сигнала используется только на поддержание незатухающих устойчивых колебаний .С -колебательного контура 3 ударного возбуждения. Кроме того, амплитуда выходного сигнала преобразователя частоты практически независима от изменения амплитуды входного сигнала в широких пределах.

Коэффициент одноразового преобразования частоты в режиме деления может принимать значения от 1 до 100000 в диапазоне изменения входной частоты Вх от 1 До 100000 кГЦ, в режиме умножения частоты — от

1 до 1000.

Предложенный преобразователь частоты обеспечивает фиксированную величину выходной частоты при изменении входной частоты в широких

1! ч0219

Ун а

Составитель Г.Захарченко

Редактор С.Тимохина Техред Л,Коцюбняк Корректор Е.Сирохман

Заказ 271/43 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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