Умножитель частоты

 

Использование: в качестве умножителя частоты высокой кратности в радиоприемниках и радиопередатчиках. Сущность изобретения состоит в том, что повышается коэффициент полезного действия благодаря введению третьего дросселя и двух последовательных LC-контуров. Умножитель частоты содержит транзистор 1, входную согласующую цепь 2, выходной полосовой фильтр (ПФ) 3, дроссели 4, 5, 6, последовательные LC-контуры 7, 8, шину 9 питания источника питания. 1 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве умножителя частоты высокой кратности в радиоприемниках и радиопередатчиках.

Наиболее близким из известных по технической сущности к предлагаемому является транзисторный умножитель частоты, содержащий входную и выходную фильтрующие цепи, а также цепи питания и смещения.

Этот умножитель частоты работает по принципу выделения нужной гармоники из импульсов коллекторного тока в режиме с отсечкой и обеспечивает коэффициент преобразования, ограниченный трудностью обеспечения оптимальных углов отсечки, так как с ростом кратности умножения требуемый оптимальный угол отсечки Θ уменьшается, что может привести к пробою эимттерного перехода транзистора вследствие возрастания обратного напряжения в нем.

Сущность состоит в повышении коэффициента полезного действия умножителя частоты за счет введения в него дополнительных дросселя и двух колебательных контуров.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема умножителя частоты.

Умножитель частоты содержит транзистор 1, входную согласующую цепь 2, выходной полосовой фильтр /ПФ/ 3, первый, второй и третий дроссели 4, 5, 6, первый и второй последовательные контуры 7, 8, шину 9 питания источника питания.

Умножитель частоты работает следующим образом. Входной сигнал частотой f поступает от внешнего источника через входную согласующую цепь 2 и настроенный на частоту f последовательный LC- контур 8 на переход база-эмиттер транзистора 1. Дроссели 6 и 4 обеспечивают замыкание по постоянному току эмиттера и базы транзистора 1 на общий провод и протекание постоянной составляющей тока базы. Транзистор 1 работает при этом с отсечкой коллекторного тока. Напряжение с шины 9 подается на коллектор транзистора через дроссель 5, осуществляющий развязку источника питания от умножителя на рабочих частотах. Выходной ПФЗ выделяет требуемую гармонику коллекторного тока с частотой N_x·f. При воздействии входного сигнала на эмиттерный переход вследствие нелинейности эмиттерной емкости и наличия отсечки эмиттерного напряжения в последовательном LC-контуре 7, настроенном на выходную частоту N_x·f, возбуждается гармонический ток частотой N_x·f.

Благодаря этому ток базы транзистора 1 приобретает бигармоническую форму с частотами f и N_x·f. Поскольку в активном состоянии коллекторный ток транзистора 1 пропорционален неравновесному заряду в базе (а значит и базовому току), импульсы коллекторного тока приобретают сложную форму. Амплитуда N-й гармоники в спектре такого импульса значительно выше, чем в спектре полусинусоидального импульса с отсечкой q, соответствующего коллекторному току прототипа. Это приводит к увеличению коэффициента преобразования N_x и увеличению коэффициента полезного действия.

Формула изобретения

Умножитель частоты, содержащий транзистор, входную согласующую цепь, выход которой подключен к эмиттеру транзистора, первый дроссель, который включен между эмиттером транзистора и общей шиной, выходной полосовый фильтр, вход которого подключен к коллектору транзистора и второй дроссель, который включен между коллектором транзистора и шиной питания источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, между базой транзистора и общей шиной введены параллельно соединенные третий дроссель, первый последовательный LC-контур и второй последовательный LC-контур, при этом первый и второй последовательные LC-контуры настроены соответственно на частоту входного сигнала и на частоту выходного сигнала.

РИСУНКИ

Рисунок 1