Умножитель частоты

О 1116Изобретение относится к радиотех"нике и может использоваться в качестве источника гармонических колебаний, в частности в системах связи.Известен умножитель частоты надвухполюсниках с нелинейными вольтампериыми характеристиками 11,Однако при умножении частоты в двараза максимальная величина его КПДне превышает 253 вследствие того,что большая часть мощности, отбираемойот источника сигналов, преобразуется вмощность постоянной составляющей,Наиболее близким к предложенномуявляется умножитель частоты, содержащий два полупроводниковых диода,одни одноименные электроды которыхсоединены с соответствующими выводами вторичной обмотки входноготрансформатора, средняя точка которой соединена с выводом нагрузки,при этом катоды полупроводниковыхдиодов соединены с другим выводомнагрузки23.Однако КПД данного умножителя 25частоты также относительно невысок,так как полупроводниковые диодыбольшую часть подводимой к ним мощности преобразуют в мощность постоянной составляющей.30Цель изобретения - повышение КПД,Для достижения цели в умножительчастоты, содержащий два полупроводниковых диода, одни одноименные электроды которых соединены с соответствующими выводами вторичной обмотки вход-ного трансформатора, средняя точкакоторой соединена с выводом нагрузки, введены два транзистора, дведополнительные вторичные обмоткивходного трансформатора и два конденсатора, при этом каждый конденсаторвключен между другим выводом одногоиз полупроводниковых диодов и вторымвыводом нагрузки, каждая дополнительная вторичная обмотка входного транс форматора включена между базой иэмиттером одного из транзисторов, аколлектор и эмиттер каждого транзистора подключены к соответствующимразноименным электродам одного из Юполупроводниковых диодов,Нафиг. представлена принципиапьная электрическая схема предложенного умножителя частоты; на фиг.2 -временные диаграммы его работы, 55Умножитель частоты содержит входной трансформатор 1 с вторичной обмоткой 2 и дополнительными вторичны 522 3ми обмотками 3 и 4, полупроводниковыедиоды 5 и 6, транзисторы 7 и 8, кон- .денсаторы 9 и 1 О, нагрузку 11,Умножитель частоты работет следующим образом,При поступлении на первичную обмотку 2 входного трансформатора 1синусоидального напряжения с частотой% на его вторичной обмотке 2 идополнительных вторичных обмотках3 и 4 наводятся напряжения с той жечастотой.Так как напряжения на верхней(на фиг,1) половине вторичной обмотки 2 входного трансформатора 1 идополнительной обмотке 3 имеют фазовый сдвиг 180 по отношению кнапряжению на нижней половине вторичной обмотки 2 входного трансформатора 1 и дополнительной обмотке 4,то процессы в обоих плечах двухтактной схемы, содержащих одинаковыеэлементы, идентичны и протекают сосдвигом на половину периода, поэтому процессы, протекающие в умножителе частоты, рассматриваются на примере одной половины двухтактной схемы в предположении, что сопротивление нагрузки равно нулю, Дополнительные вторичные обмотки 3 и 4входного трансформатора предназначены для коммутации транзисторов 7и 8.При положительной полуволне напряжения (фиг, 2 а сплошная линия) на верхнейполовине вторичной обмотки 2 входноготрансформатора 1 и дополнительнойвторичной обмотке 3 конденсатор 9 первую четверть периода заряжается по цепи: нагрузка 11, верхняя половина вторичной обмотки 2, дополнительная вторичная обмотка 3 входного трансформатора 1, полупроводниковый диод 5,При этом транзистор 7 закрыт, так какна 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 вторичнойобмотки 2 входного трансформатора 1,нагрузка 11,При отрицательной полуволне полупроводниковый диод 5 и транзистор 7закрыты, и напряжение на конденсаторе9 равно нулю. Форма напряжения наконденсаторе 9, а следовательно, изаряда, протекающего через него,представлены на фиг.26 сплошной линией,11165 а Усг.2 Составитель Г Захарч ТехРед 3.1 Ълнй , КоРРе к едактор О. Колесникова ор О. акаэ 6944/4 3 Тираж 861 ПодпиНИИПИ Государственного комитета СССРо делам изобретений и открытий13035,Москва, Ж, Рауаская наб д. Филиал ППП Патент , г.ужгород, ул.Проектная, 4 Пунктирной линией на фиг, 2 представлены процессы, протекающие в другой половине двухтактной схемы. Ток в нагрузке 11 равен сумме продифференцированных по времени зарядов, 5 протекающих через конденсаторы 9 и 10 (фиг.2 Ь). Так как в спектре тока содержатся составляющие с частотами . 2(д, 4 ь), 6 ы , то использовав в качестве нагрузки в общем слу О 22 4чае 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 частоты ввиду отсутствия постоянной составляющей существенно повьппается КПД.