Транзисторный преобразователь частоты

(, 657583 Своз СоветскихСоциалистическиРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДВТВЙЬСТВУ(21) 2405007/18 0 Гееуйерстааннык квинтет СССР в золаи нэобратвнкк а аткритнйта опубликования описания 18(72) Авторы изобретен Новиков учин и(71) Заявитель ЗИСТОРНЬ ЕОБРАЗОВАТЕ СТОТЫ высок.Целью изобретени ние уровня частотных ных сигналов в спект является уменьшесоставляющих входе выходного с Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиотехнических устройствах различного назначения.Известен транзисторный преобраэова тель частоты, содержащий дифференциальный каскад с транзистором динамической нагрузки в коллекторной цепи транзистора первого плеча и общим генератором эмиттерного тока, нелинейную нагрузку, включенную в коллекторную цепь транзистора второго плеча дифференциально го каскада, и делитель напряжения источника питания, отводы которого соединены соответственно с базой транзистора первого плеча дифференциального каскада и5 базой транзистора генератора эмиттернэго тока, являющиеся входами преобразователя частоты, при этом коллектор транзистора.второго плеча дифференциального каскада соединен с базой транзистора динамической нагрузки, эмиттер которого подключен к шине источника питания 11(.Однако в известном устройстве уровень частотных составляющих входных сигнав в спектре выходного сигнала слишком Для этого в транзисторный преобразователь частОты, содержащий дифферен циальный каскад с транзистором динамической нагрузки в коллекторной цепи транзистора первого плеча и йшим генератором эмиттерного тока, нелинейную нагрузку, включенную в коллекторную цепь транзистора второго плеча дифференциаль ного каскада, и делитель напряжения источника питания, отводы которого соединены соответственно с базой транзистора первого плеча дифференциального каскада и базой транзистора генератора эмиттерного тока, являющимися входами преобразователя частоты, при этом коллектор транзистора второго плеча дифференциаль ного каскада соединен с базой транзистора динамической нагрузки, эмиттер которого подключен к шине источника питания,введены дополнительный транзистор и интегрирующая РС-цепь, вход которой подключен к коллектору транзистора динамической нагрузки, а выход - к базе допол- %кительного транзистора, при этом коллектор дополнительного транзистора соединенс базой транзистора второго плеча дифференциального каскада, а эмиттер - с соответствующим отводом делителя напряжения 36источника питания.На чертеже приведена принципиальнаяэлектрическая схема. устройства,Транзисторный преобразователь частоты содержит дифференциальный каскадна транзисторах 1 и 2, транзистор 3динамической нагрузки, генератор 4 эмиттерного тока, нелинейную нагрузку 5 натранзисторе, делитель 6 напряжения источника питания, собранный на резисторах, дополнительный транзистор 7 и интегрирующую ВС-цепь 8.Устройство работает следующим образом.Напряжение сигнала подводится к входу "Вход 1, напряжение гетеродинак "Входу 2 фа с "Выхода" снимаетсянапряжение колебаний преобразованнойразностной частоты, которая значительЗОно меньше частот гетеродина и сигнала.Под воздействием напряжения гетеродинав коплекторной цепи транзистора генератора 4 эмиттерного тока будут протекатьуниполярные симметричные импульсы тоУ35ка. При отсутствии сигнала на Входе 1равенство напряжений постоянного токана базах транзисторов 1 и 2 и их иден-.тичности в коллекторных цепях последнихбудут протекать равные по амплитуде иформе импульсы тока. При этом импульсытока транзистора 2 протекают черед нагрузку, подключенную к "Выходу", а транзистора 1 - через нелинейную нагрузку5, которая искажает форму импульса таким образом, что напряжение этого импульса, будучи приложенным к базе транзистора 3, вызывает импульсный ток вколлекторной"цепи последнего, равный поамплитуде и форме току транзистора 1,а следовательно, и; транзистора 2. Импульсы коллекторного тока транзистора 3также протекают через нагрузку, но впротивоположном направлении по отношению к импульсам коллекторного тока транзистора 2, в результате чего происходитвзаимная компенсация этих токов, а следовательно, и напряжений на нагрузке. Последнее означает, что в нагрузке будет отсутствовать напряжение гетеродина иего гармоник, т, е. преобразователь оказывается сбалансированным по напряжению гетеродина.Протекание импульсов коллекторноготока через транзисторы 2 и 3 обеспечивается при таком коллекторном напряжейии, при котором ни один из транзисторов2 и 3 не заходит в режим насыщения. Повеличине это напряжение должно быть равно среднему напряжению между напряжениями на эмиттерах транзисторов 2 и 3. Еслинагрузка будет пропускать только переменную,составляющую тока, то при раВенстве импульсов коллекторного токатранзисторов 2 и 3 и равенстве сопротивлений их коллекторных целей это постоянное напряжение будет поддерживаться без посторонних воздействий, Однакотакой случай является идеальным, Практически без посторонних воздействий невозможно добиться сохранения равенстваимпульсов коллекторного тока транзисторов 2 и 3, а это приводит к разбалансировке преобразователя,Роль постороннего воздействия, направленного на автоматическое поддержание баластировки в течение неограниченнодлительного времени, выполняет транзистор 7. Работа его сводится к следующему.При нарушении равенства импульсов,коллекторного тока транзисторов 2 и 3 постоянное напряжение на коллекторах этихтранзисторов, которое подается на базутранзистора 7, на эмиттер которого подано напряжение с делителя напряжения6, равное среднему напряжению, вызывает изменение амплитуды импульса коллекторного тока транзистора 1 настолько,насколько это необходимо, чтобы произошла компенсация (балансировка) имйульсовв нагрузке,Благодаря тому,.что постоянная времени интегрирующей ЙС-цепи 8 намного превышает период колебаний раэностной частоты, компенсационная часть (балансировка) будет реагировать только на медленные изменения параметров,Если на Вход 1 " подать напряжениесигнала, то оно, будучи приложенным кбазе транзистора 2, будет вызывать периодическую разбалансировку импульсов коллекторного тока транзисторов 2 и 3, врезультате чего в нагрузке появятся импульсы тока, огибающая амплитуда которых будет периодически изменяться с разностной частотой. Такую последовательность импульсов тока в нагрузке можно657583 алых 111 ИИ 11 И Заказ 1822/56 Тираж 1059 Подписное Филиал 11111 Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 представить как сумму токов разностнойчастоты и гармоник сигнала,формула изобретения 5 Транзисторный преобразователь частоты, содержащий дифференциальный каскад с транзистором динамической нагрузки в коллекторной цепи транзистора первого 1 О плеча и общим генератором эмиттерного тока, нелинейную нагрузку, включенную в коллекторную цепь транзистора второго плеча дифференциального каскада, и делитель напряжения источника питания, от- И воды которого соединены соответственно с базой транзистора первого плеча дифференциального каскада и базой транзистора генератора эмиттерного тока, являющимися входами преобразователя частоты, при этом коллектор транзистора второго плеча дифференциального каскада соединен с базой транзистора динамической нагрузки, эмиттер которого подключен к шине источника питания, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с целью уменьшения уровня частотных составляющихвходных сигналов в спектре выходногосигнала, в него введены дополнительныйтранзистор и интегрирующая ЙС-цепь,Ьход которой подключен к коллекторутранзистора динамической нагрузки, авыход - к базе дополнительного транзисгора, при этом коллектор дополнительного транзистора соединен с базой транзистора второго плеча дифференциального каскада, а эмиттер - с соответствующим отводом делителя напряжения источника питания.Источники инфорМации, принятые вовнимание при экспертизе1, Грем Дж. Проектирование и применение операционных усилителей, М.,