Умножитель частоты

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в ка- честве источника колебаний повышен ной частоты, в частности, для питания электродвигателей и в радиотехнических устройствах различного назначения.Цель изобретения - уменьшение глубины паразитной амплитудной модуля ции выходного сигнала при нечетном коэффициенте умножения частоты.На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема предложенного умножителя частоты, на фиг.2 - временные диаграммы его работы.Умножитель частоты содержит источник 1 синусоидального напряжения, полупроводниковый диод 2, транзистор 3, параллельный ЬС-колебательный 2 О контур 4, трансформатор 5 с первичной обмоткой 6 и вторичной обмоткой 7, параллельную КС-цепь 8 из конденсатора 9 и резистора 10, причем параллельный ЬС-колебательный контур 4 сос 25 тоит из конденсатора 11, катушки 12 индуктивности и резистора 13, дополнительный транзистор 14, дополнительный диод 15, дополнительную вторичную обмотку 16 трансформатора 5 и допол нительную КС-цепь 17 на конденсаторе 18 и резисторе 19.Умножитель частоты работает следующим образом.Умножаемый сигнал поступает от ис 35 точника 1 на первичную обмотку б .трансформатора 5.В течение , - С (фиг.2 а) конденсатор 9 КС-цепи 8 разряжается через резистор 10, при этом транзистор 3 закрыт, так как к его переходу базаэмиттер приложено отрицательное напряжение, представляющее собой разность двух напряжений: Ц (фиг.2 а; пунктир) - на вторичной обмотке .7 трансформатора 5 и П 9 (фиг.2 а, сплошная линия) - на конденсаторе 9. В момент с 4 напряжение П, на вторичной обмотке 7 трансформатора 5 становится равным напряжению П на конденса 9торе 9, после чего начинает проводить 5 О токпереход база-эмиттер транзис 3тора 3; конденсатор 9 заряжается по цепивторичная обмотка 7 трансформатора 5 - конденсатор 9 - переход база-эмиттер транзистора 3. В момент55заряд конденсатора 9 прекращается и базовый ток 1 (фиг.2 а) транзистоЬра 3 становится равным нулю. Таким образом, транзистор 3 с полупроводниковым диодом 2 можно рассматривать как управляемый ключ, который в течение С, - С 4 находится в разомкнутом состоянии, а на время подключает нагрузку - ЬС-колебательный контур 4, к источнику 1 синусоидального напряжения, Припроцессы повторяются с периодом, равным Т.Так как напряжение О, (фиг.2 б) вторичной обмотки 16 трансформатора 5, поступающее на базу транзистора 14, через КС-цепь 17, работающую аналогично КС-цепи 8, находится в противофазе по отношению к П, то процессы в управляемом ключе на транзисторе 14 и полупроводниковом диоде 15, сдвинуты на Т/2. Поэтому в течениеТэ 6 1 и т.д. через переход база-эмиттер транзистора 14 протекает базовый ток ,(фиг,2 б), ключ находится в проводящем состоянии; в остальное врмя ключ разомкнут.Таким образом, в течение (фиг.2 в) ЬС-колебательный контур 4 отключен от источника 1 синусоидального напряжения, поэтому конденсатор 11 перезаряжается через катушку 12 индуктивности и резистор 13 с частотой, равной резонансной частоте параллельного ЬС-колебательного . контура 4, т.е. совершается затухающий колебательный процесс (фиг.2 в) . В рассматриваемом случае частота параллельного ЬС-колебательного контура 4 выбрана равной Зы, где м частота входного напряжения. В течение- й ЬС-колебательный кон 9тур 4 через ключ на транзисторе 14 и полупроводниковом диоде 15, подключен к источнику 1 синусоидального напряжения. Так как в это время отрицательное напряжение Б (фиг.2 в, пунктир) источника 1 превышает по величине отрицательное напряжение 0 (фиг.2 в, сплошная линия) на конденсаторе 11, то происходит процесс заряда конденсатора 11 по цепи: источник 1 синусоидального напряжения - конденсатор 11 - полупроводниковый диод 15 - транзистор 14. В течениеЬС-колебательный контур 4 отключен от источника 1 синусоидального напряжения, конденсатор 11. снова перезаряжается через катушку 12 индуктивности и резистор 13 с . частотой 3 м . В течение1374397 Составитель Г.ЗахарченкоТехред М.Ходанич Корректор Н.вутяга Редактор Л.Пчолинска каз 618/54 Тираж 928НИИПИ Государственного комитета ССо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб.,одписное 4 изводственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород,ул.Проектная когда замкнут ключ на полупроводниковом диоде 2.и транзисторе 3, осуществляется заряд конденсатора 11,транзистор 3 - конденсатор 11. Далее процессы периодически повторяются. Как видно из фиг2 в, напряжение П, на ЬС-колебательном контуре,представляющем собой нагрузку умножителя, изменяется с частотой 3 ии имеет форму, близкую к синусоиде.При этом энергия в .С-колебательныйконтур 4 поступает от источника 1синусоидального напряжения через Т/2,т.е. дважды за период Т входного колебания. Гармонический анализ выходного напряжения Б (фиг.2 в) показывает, что в его спектре отсутствуютчетные гармоники, поскольку форманапряжения обладает симметрией Ш-города. Формула изобретенияУмножитель частоты по авт.св.У 1322406, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения глубины паразитной амплитудной модуляции выходного сигнала при нечетном коэффициенте умножения частоты, в него введены дополнительный транзистор, эмиттер которого подключен к точке соединения полупроводникового диода с первым выводом первичной обмотки трансформатора, дополнительный полупроводниковый диод, который включен между коллектором дополнительного транзистора и первым выводом вторичной обмотки трансформатора; дополнительная КС-цепь, первый вывод которой соединен с базой дополнительного транзистора, при этом второй вывод дополнительной КС-цепи и эмиттер дополнительного транзистора соединены соответственно с первым и вторым выводами введенной дополнительной вторичной обмотки трансформатора,