Преобразователь частоты

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах. Цель изобретения - повышение избирательности по частоте преобразователя частоты Преобразователь частоты содержит операционный тнлпгель (ОУ) 1, полевые транзисторы 2 и 3, конденсаторы 5 и 6, резисторы 7 и 9 и 8 нижних частот Повышение мзбиргп п мости по частоте преобразователч чзсн ты достигается благодаря параллельному подключению резистора 9 к конденсатору 6 входа фильтра 8 - к выходу ОУ 1, я внхм; к выводу резистора 7 При равенств т-шт входного и опорного сигнапов npenfip j jo т тель частоты выполняет функцию демодуляции , причем демодуляция AM входного сигнала определяется избирательно в резонансной полосе частот, определяемой гоответствующим выражением 1 нл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

IsIIs Н 03 D 7!00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ъ !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4604452/09 (22) 10.11.88 (46) 07.02.91, Бюл. М 5 (71) Институт теплофизики СО АН СССР (72) Э.К.Скворцов (53) 621.396.622(088.8) (56) Приборы для научных исследований, 1982, N4, .с. 154, .фиг. .3. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах, Цель изобретения — повышение избирательности по частоте преобразователя частоты. Преобразователь. Ж, 1626321 А1 частоты содержит операц«онный ус«л«гель (ОУ) 1, полевые транзисторы 2 «3, конденсаторы 5 и 6, резисторы 7 и 9 «ф«литр 8 нижних частот. Повышение изб«р,«eëi:«îсти по частоте преобразователя «i,çñrñ;rüi достигается благодаря параллель ему подключению резистора 9 к конденса гору 6, входа фильтра 8 — к выходу ОУ 1, а вых.ц; 1— к выводу резистора 7, Пр«равенств.:",г гпт входного и опорного сигналов riper.6I зо: .- тель частоты выполняет функцию депюдуляции, причем демодуляция АУ входного сигнала определяется избирательно в резонансной полосе частот, определяемо«с0QTветствующим выражением, 1 «л, 1626321

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах, Цель изобретения — повышение избирательности по частоте.

На чертеже приведена структурная электрическая схема преобразователя частоты.

Преобразователь частоты содержит операционный усилитель 1, первый 2 и второй 3 полевые транзисторы, генератор 4 опорного сигнала, первый 5 и второй 6 конденсаторы, первый резистор 7, фильтр 8 нижних частот и второй резистор 9.

Преобразователь частоты работает следующим образом, На вход преобразователя частоты, а именно на истоки первого 2 и второго 3 полевых транзисторов поступает смесь U(t) сигналов различных частот и шума, наприМер смесь АМ-сигналов. Сигналы генератора 4 — прямой и инверсный меандры— переключают поочередно первый 2 и второй

3 полевые транзисторы, при одном уровне сигнала генератора 4 соответствующий транзистор имеет бесконечно большее сопротивлениее, при другом уровне — конечное сопротивление. Прерывистый ток, протекающий через первый и второй полевые транзисторы 2 и 3, вызывает изменение напряжений Ui(t) и Uz(t) на первом 5 и втором 6 конденсаторах, т.е. на входах операционного усилителя 1.

На первом 2 и втором 3 полевых транзисторах происходит перемножение U(t)— смеси входного сигнала различных частот и опорных сигналов Uo(t) и Uo(t) от генератора

4, имеющих частоту fo. Поэтому напряжения на первом 5 и втором 6 конденсаторах, ин° тегрирующих результаты перемножения, будут определяться суммой сигналов всех возможных промежуточных (разностных) частот. Но вклад каждого из сигналов входной смеси будет не одинаков: а1глллитуды сигналов промежуточных частот зависят от интенсивности соответствующих им составляющих смеси, а также от частоты fo управляющих сигналов. Из первого условия следует, что амплитудная модуляция переносится с исходного AM-сигнала на соответствующий сигнал промежуточной частоты., Иэ второго условия вытекает воэможность избирательного формирования сигнала и ромежуточ ной частоты.

Фильтр 8 нижних частот осуществляет задержку сигнала обратной связи и позволяет получить резонансную амплитудно-частотную характеристику, Максимум амплитуды сигнала промежуточной частоты, соответствующий резонансной частоте преобразователя частоты, можно получить путем выбора параметров элементов практически в больших пределах, Процесс преобразования частоты опи5 сывается уравнениями

U1(t) =

)«

Ut — 01 т

Со

\ г Г- IJ r — ц LlzQi С 0 Я % 3

15 (2) 0Э(t) = К (0г(t) — 01(t) ); (3) 04 (%) =

Ri (4) где Ui(t), 02(t) — напряжения на интвертирующем и неинвертирующем входах операционного усилителя 1;

0(" — входное напряжение;

0э(1) — напряжение на e vo,, оп .pьц;онного усилителя 1;

04(t) — напряжение на выходе фильтр» 8 нижних частот;

С вЂ” емкость первого 5 и второго 6 K0kденсаторов;

R — удвоенное сопротивление первого и

35 второго полевых транзисторов 2 и 3 в откры i ом состоянии;

R1 — сопротивление первого реэис о,,а

°, I, Й вЂ” сопротивление второго резис

4О

С1 — емкость конденсатора фильтра 8 нижних частот;

Кз — сопротивление резистора фильтр;.

8 нижних частот;

45 К вЂ” коэффициент усиления one. :ационного усилителя 1, При составлении ураане,ий (1) — (4) предполагалось, что усредненг ые токи, про50 текающие через первый 2 и второ ; 3 голевые транзисторы и интегрируемые первы л

Б и вторым 6 конденсаторами, приблизительно равны по амплитуде и противоположны по знаку: lt(t) - -i2(t). Этп позволяет при составлении уравнений заменить переключаемые транзисторы постоянными резисторами с сопротивлениями R, используя в (1) входной сигнал 0(t) и в (2) вход ной сигнал с противоположным зчзком

-0(t) 1626321

Для решения системы интегральных уравнений (1) — (4) применим метод преобразования Лапласа.

В результате преобразований резонансная частота и добротность равны токи которых объединены, а стоки подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилителя, первый и второй конденсаторы, 5 первые выводы которых соединены с общей шиной, а вторые подключены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилителя, к инвертирующему входу которого подключен пер10 вый вывод первого резистора, о т л и ч а ющ и и е я тем, что, с целью повышения избирательности по частоте, введены второй резистор, включенный параллельно второму конденсатору, фильтр нижних частот, 15 подключенный к выходу операционного усилителя, второй вывод первого резистора соединен с выходом фильтра нижних частот и является выходом г.реобразователя частоты, истоки первого и второго полевых

20 транзисторов являются входом преобразователя частоты, а затворы первого и второго полевых транзисторов — парафаэным опорным входом преобразователя частоты.

RK + Ri + R3

2 R Я1Яз СС1 (5) 1 — (6) а (RK+ R1+ Вз) RR1йз СС1)1

1/2

При записи формул (5) и (6) учтено, что

К+1=К.

При равенстве частот входного и опорного сигналов преобразователь частоты осуществляет функцию демодуляции, причем демодуляция АМ входного сигнала осуществляется избирательно в резонансной полосе частот. определяемой (5) и (6), Формула изобретения

Преобразователь частоты, содержащий первый и втооой полевые транзисторы, исСоставитель А.Осипович

Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Редактор В,Данко

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 282 Тираж 439 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5