Способ преобразования сигналов

 

Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для получения нестационарных колебаний, формирования импульсов и многократного умножения частоты. Цель изобретения - расширение частотного диапазона и функциональных возможностей системы. Устройство, реализующее способ, содержит N параметрических зонных систем 1.I-1.N, состоящих каждая из двух магнитных сердечников 2 и 3 с обмотками 4 накачки, генератор 5 накачки, фильтры 6 и 7 в цепи накачки с резонансными обмотками 8, конденсатор 9, резистор 10, обмотки II управления с обратной связью 12, фазовращатели 13 и блоки 14 обратной связи. Введение фазовращателя 13 в цепь накачки позволяет плавно изменять фазы воздействия накачки на каждую колебательную систему, смешивать моменты вложения знергии накачки в возбуждаемые колебания и тем самым изменять фазы колебаний на выходах систем I.I-1.N. В описании даны соотношения для определения интегральной модуляции энергоемкого параметра колебаний, параметрически возбуждаемых в колебательной системе. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. § W с tc 05 00 ГС к

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV CBNQETHlbCTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3382538/24-21 (22) 11.0).82 (46) 07.03.86. Бюл. У. 9 .(71) Харьковский ордена Трудового

Красного Знамени институт радиоэлектроники (72) IT И. Чередников (53) 621.373(088.8) (56) Бессонов Л.А. Электрические цепи со сталью.-М.-Л.: ГЭИ, 1948, с. 314.

Мандельштам Л.И. и Папалекси Н.Д.

Полное собрание трудов.-М.: 1947, т.2, с.66 (АН СССР) . (541 СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к области радиотехники и предназначено для получения нестационарных колебаний, формирования импульсов и многократного умножения частоты. Цель изобретения — расширение частотного диапазона и функциональных возможностей системы. Устройство, реализующее,.SUÄÄ 1216822 A (51)4 Н 03 К 3/53 способ, содержит N параметрических эонных систем 1.1-1.N, состоящих каждая из двух магнитных сердечников 2 и 3 с обмотками 4 накачки, генератор 5 накачки, фильтры 6 и 7 в цепи накачки с резонансными обмотками 8, конденсатор 9, резистор

10, обмотки II управления с обратной связью 12, фаэовращатели 13 и блоки 14 обратной связи. Введение фазовращателя 13 в цепь накачки позволяет плавно изменять фазы воздействия накачки на каждую колебательную систему, смешивать моменты вложения энергии накачки в возбуждаемые колебания и тем самым изменять фазы колебаний на выходах систем

1.1 — 1.N. В описании даны соотношения для определения интегральной модуляции энергоемкого параметра колебаний, параметрически возбуждаемых в колебательной системе. 1 з.п.. ф-лы. 3 ил

I216822 2

Изобретение относится к области радиотехники, конкретно, к методам преобразования сигналов и предназначено для получения нестационарных колебаний, формированчя импульсов и многократного умножения частоты.

Цель изобретения — расширение частотного диапазона и функциональных возможностей системы, а также обеспечение плавного изменения фаз параметрических зонных колебаний нескольких колебательных систем одна относительно другой.

На фиг. 1 представлено устройство для преобразования сигналов; на фиг. 2 — механизм квантового параметрического зонного возбуждения

° колебаний, осциллограммы тока накачки (сЬ,2),. динамических индуктивностей (о,)j и параметрических зонных колебаний (б,el ; на фиг. 3 — спектр гармонических составляющих параметрических зонных колебаний в первых четырех зонах неустойчивости.

Устройство для преобразования сигналов содержит N параметрических зонных систем 1.1 — 1.N состоящих из двух магнитных сердечников 2 и 3 с обмотками 4 накачки, соединенными последовательно и-согласно и подклю,ченными к генератору 5 накачки, фильтры 6 и 7 в цепи накачки с резонансными обмотками 8, к которым подключены конденсатор 9 и резистор 10, с обмотками управления 11 и обратной связи 12..Peзонансные .обмотки 8, управления !1 и обратной связи 12 соединены последовательно и встречно, к обмоткам 4 накачки подключены фазовращатели 13, к резонансным обмоткам

8 и обратной связи 12 подключены блоки 14 обратной связи.

Преобразование сигналов осущест— вляется следующим образом.

Изменением частоты генератора 5 накачки устанавливают частоту следования импульсов в устройстве. Iio обмоткам 4 накачки пропускают ток генератора 5 накачки и модулируют индуктивности параметрических зонных систем 1,1-1.N. При этом для систем с симметричной характеристикой энергоемкого элемента без источника постоянного смещения (симметричная: параметрическая зонная система) соотношение частот основного резонанса (фиг.22), напряжения (тока) накачки (фиг.2о) и модуляции энергоемкого параметра элемента (фиг.25) находятЬО

1/:

2О

ЗО

ЬО

5О ся в виде целых чисел 1:1:2, а для систем с симметричной или несимметричной характеристикой и постоянным смещением (несимметричная параметрическая зонная система) соответственно 1. 2Г2

Это вырожденный режим, возбужде— ние г:.араметрических зонных колебаний происходит в первой (n=1 ) зоне неустойчивости. Энергия в контур вносится в каждый полупериод, поэтому Р колебания близки к синусоидальным (фиг„25).

При дальнейшем увеличении интенсивности накачки, когда размах изменения энергоемкости параметра достигает предельного значения, свойства реактивности характеризуются интегральным энергоемким параметром, т.е. площадью, ограниченной кривой динамической реактивности и осью времени (фиг.26, )и интервалом времени между экстремумами скорости изменения динамической реактивности. В этом случае уменьшается интегральный параметр и среднее значение реактивного параметра за период, увеличивается интервал времени между экстремумами скорости изменения динамической реактивности и увеличивается коэффициент интегральной модуляции

/ параметра от нуля до единицы.

Среднее значение реактивного параметра за период его изменения совместно с линейным конденсатором 9 определяют среднюю собственную частоту соответствующей параметрической зонной системы 1.1-1.N. Это позволяет изменением линейных и средних значений параметров настраивать отдельно каждую систему на соответствующие возбуждаемые параметрические зонные колебания.

При выполнении условий кратности значений частоты модуляции энергоемкого параметра и средней собственной частоты системы, соответствия частоты возбуждаемых параметрических зонных колебаний и средней собствен— ной частоты и совпадения фаз возбуждаемых параметрических зонных колебаний (фиг. 2 f, ь ) и модуляции энергоемкого параметра (фиг.2о, ) в момент, когда скорость изменения параметра элемента за период достигает отрицательного экстремального значения, происходит квантование и вложение энергии накачки в каждый полупериод определяемой зоны неустойчиво1 т(6 )2" сти возбуждаемых колебаний, наблюдается квантовый параметрический зонный резонанс. Причем, чем выше зона неустойчивости, тем реже поступает порция энергии в- систему.

Поэтому для колебаний Р, „„

r \ вложение энергии происходит соответственно в каждыи полупериод (фиг.25) и (фиг.За), в каждый второй (фиг.З&), в каждый третий (фиг.3 5), в каждый четвертый (фиг. 3 z), в каждый одиннадцатый (фиг. 2 е ) полупериоды. А так

° как в системах всегда имеются потери, то до прихода очередной порции энергии колебаний Р ) 2 в контуре затухают, процесс становится нестационарным и колебания представляют собой периодическую последовательность затухающей серии импульсов (фиг. 2 е ).

Это позволяет на выходах систем

1.1-1.N получать многочастотные

Р колебания с соответствующим г дискретным спектром частот (фиг.3) и расширить возможности преобразования частот параметрических зонных систем.

Введение фазовращателей 13 в цепь накачки параметрических зонных систем позволяет плавно изменять фазы воздействия накачки на каждую колебательную систему ф смешать моменты вложения энергии накачки в возбуждаемые колебания и тем самым изменять фазы Р=п колебаний на выходах систем 1,1-!.N.

Предлагаемый способ позволяет значительно расширить частотный диапазон, функциональные возможности устройства и позволяет создать новый класс преобразователей энергии на основе параметрических зонных систем, Формула изобретения

1. Способ преобразования сигналов путем параметрических возбуждений колебаний в колебательной системе с переменными энергоемкими параметрами, глубину модуляции которых .задают в соответствии с величиной энергии накачки, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона и функциональных возможностей системы, увеличивают энергию накачки и осущест. вляют интегральную модуляцию энергоемкого параметра одного из элементов системы, изменяют коэффициент интегральной модуляции реактивности системы от нуля до единицы, увеличивают среднюю. собственную частоту системы, интервал времени между экстремума ги скорости изменения параметра за период, при этом квантование и вложение энергии накачки в каждый полупериод определенной зоны неустойчивости возбуждаемых колебаний параметрических зоннь,"х.колебаний .производят в моменты достижения отрицательного экстремального значения скорости изменения параметра элемента за период при условии кратности значений час-тоты модуляции энергоемкого параметра и средней собственной частоты си стемы, соответствия частоты возбуждения парамегрических зонных колебаний

z» средней собственной частоты и совпадений фаз возбуждаемых параметрических зонных колебаний и модуляции энергоемкого параметра, а интегральную модуляцию энергоемкого параметра осуществляют в соответствии с соотно25 шением

-ь макс < мин

" макс где ш 7 — коэффициент интегральной

30 модуляции параметра;

Т вЂ” TL„, = f L (yLZgr >т) — — инте1

35 гральный энергоемкий параметр; и 1. „„.,„— максималь"» » и кс к Ран ное и минимальное значения параметра "-а гериод;

40 i — период изменения параметра элемента; среднее значение параметра за период; частота накачки;

Е,1 (с) 1. ) — функпия вписывающая ди-., намический энергоемкий параметр; время.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью обес50,печения плавного изменения фаз параметрических зонных колебаний нескольких колебаний нескольких колебательньгх систем одна относительно другой, смещают моменты вложения энергии накачки в возбуждаемые колебания путем плавного изменения фаз воздействия накачки на каждую колебательную систему отдельно.

1216822 цьг е У,4

1 ф ав

Фе

gg

t д

g4

02

Р 1 Я 3 4 5 б 7 Р Ю 10 1/ /2

Поря дон сармани ыг 5

Составитель В.Алексеев

Редактор Н.Гаврилина Техред Т.Дубинчак Корректор Т.Колб

Заказ 1004/60 Тираж 818 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