Преобразователь частоты

.А.Нейаковосова инсдиот Сов ехни д етельство В 5/32, 1 частоты поСйсятем, Еблока сиг) 1, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Ч ержащий последовательн блок сигналов запуска ьный контур ударного в Т ТЫ, с ненны соеди.С -коъединен ом налов запускауправляемого збужде-,юча. ат ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(прототип). ни , а также управляемыи ключ и фаращатель, о т л н ч а ю щ и й - с я тем, чтос целью расширения рабочего диапазона частот, между вы ходом фазовращателя и управляющим входом управляемого ключа введен формирователь управляющих сигналов, при этом вход фазовращателя и выход управляемого ключа соединены соот-. ветственно с выходом и с управляющим входом 1.С -колебательного контура ударного возбуждения, а вхоц управляемого ключа является входом преобразователя частоты.2. Преобразовательп.1, отличающичто вход синхронизации1 114 О 2Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве преобразователя частоты, в томчисле для деления и умножения частоты, в электротехнике, радиофизике,приборостроении, вычислительнойтехнике и т.д,Известен преобразователь частотысодержащий блок управления и колебательный контур ударного возбуждения, с которого снимается выходной сигнал 11.Однако известный преобразовательчастоты имеет недостаточно широкийрабочий диапазон частот. 15Наиболее близким к предложенному является преобразователь частоты,содержащий последовательно соединенные блок сигналов запуска и 1 С-колебательный контур ударного возбуждения, а также управляемый ключ и фазовращатель, соединенные последовательно, причем вход управляемого ключасоединен с выходом 1. С-колебательного контура ударного возбуждения, 25а выход фазовращателя через усилитель подключен к 1.С в колебательноконтуру ударного возбуждения, крометого, последовательно соединенныетриггер, дифференцирующую цепь, генератор управляющего напряжения и элемент управления, подключенный такжек 1.С -колебательному контуру ударного возбуждения, второй выход триггера при этом соединен с управляющимвходом управляемого ключа, один вход.5триггера объединен с входом блока сигналов запуска, а второй вход триггера является входом стоп-импульсами.21. Однако известный преобразователь 4 О частоты также имеет относительно неширокий рабочий диапазон частот.Цель изобретения - расширениерабочего диапазона частот.Указанная цель достигается тем, что в преобразователь частоты, содержащий последовательно соединенные блок сигналов запуска и С -колебательный контур ударного возбуждения, а также управляемый ключ и фазовращатель, между выходом фазовращателя и управляющим входом управляемого ключа введен формирователь управляющих сигналов, при этом вход фазовращателя и выход управляемого 55 ключа соединены соответственно с выходом и с управляющим входом 1.С -колебательного контура ударного воз 19 1бужцения, а вход управляемого ключа является входом преобразователячастоты, при этом вход синхронизацииблока сигналов запуска может бытьобъединен с входом управляемогоключа.На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предложенного преобразователя частоты", нафиг.2 - временные диаграммы его работы,Преобразователь частоты содержитблок 1 сигналов запуска, управляемый ключ 2, 1.С -колебательный контур 3 ударного возбуждения, формирователь 4 управляющих сигналов,фазовращатель 5.Преобразователь частоты работаетследующим образом.Входной (преобразуемый). сигналпреобразователя частоты Х являетвхся гармоническим сигналом и в общемслучае не содержит спектральныхсоставляющих частоты1 С -колевыхбательного контура 3 ударного возбуждения. Поэтому непосредственно входной сигнал не может возбудить колебания 1 С -колебательного контура 3 на частотах, близких к его собственной частоте. Если 1.С -колебательный контур 3 ударного возбуждения не возбужден, то управляемыйключ 2 разомкнут и входной сигнална С -колебательный контур 3вхне поступает. Для того, чтобы управляемый ключ 2 замкнулся и на1 С -колебательный контур 3 поступалсигнал, необходимо одноразово возбудить колебания С -колебательногоконтура 3, Для одноразового запуска 1 С -колебательного контура 3 служит блок 1 сигналов запуска, Им может быть источник постоянного токаили заряженный конденсатор, или онможет представлять собой маломощныйгенератор импульсов, синхронизированный сигналом в, поступающимна вход преобразователя частоты.После оцноразового запуска ,С -колебательного контура 3 ударного возбуждения в нем возбуждаются колебанияна собственной частоте, близкойк 1 в, (фиг.2 а). Выходной сигнал1 С -колебательного контура 3 ударного возбуждения сдвигается по фазев фазовращателе 5 относительно нулей фазы выходного иала 1 в,навремя, в формирователе управляющих сигналов 4 формируется последовапределах тельность импульсов, временное положе-. ние которых жестко привязано к определенной фазе колебательного процесса в 1.С -колебательном контуре 3 ударного возбуждения (фиг.26), Сформированная последовательность импульсов поступает на управляющий вход управляемого ключа 2, замыкая его на время длительности каждого импульса "При з амыкании управляемо го ключа 2 10 на управляющий входС -колебательного контура 3 поступает фазомодулированный сигнал - вырезанный из входного сигнала 1 в(фиг.2 в) радиоимпульс (фиг,2 ъ). В спектре этого фазомодулированного сигнала имеется составляющая на частоте 1 вых, под действием которой и возбуждаются колебания вС -колебательном контуре 3 ударного возбуждения (фиг,2 д ). 20Происходит процесс, аналогичный процессу синхронизации, выходной сигнал после некоторого переходногопроцесса захватйвается входным сигналом. 25В зависимости от соотношения частот вх и ьыхнагрузки для опре деленной длительности импульса, формируемого формирователем 4 управляющих сигналов, сдвиг фаз г рассчи, тывается по формуле 1 у=К1Н+ вк +4 вх-1 +1вых вых- коэффициент, зависящий откратности частотного преобразования и величины сопротивления нагрузки С -колебательного контура 3)Уь о -2 ТА1я 45Т длительность импульса формиро вателя управляющих сигналов 4;период колебаний входногосигнала Т= 1 Гв 1;отношение частот (например,19 4Сдвиг фаз может быть также установлен подбором. Критерием правильного подбора сдвига фаз у является достижение максимального напряжения выходного сигнала. После правильного подбора сдвига фаз при неизменном соотношении частот входного ивыходного сигналоз подобранную величи.ну сцвига.фазизменять не следует.При относительно невысоком отношении частот входного и выходного сигналовиы режим однократногозапуска .С -колебательного контура 3 может не производиться, а может быть осуществлен режим, когдавесьма малая доля энергии входногосигнала постоянно подается на С-колебательный контур 3, обеспечивая,его запуск. При этом блок 1 сигналов запуска может представлять изсебя делитель напряжения,Таким образом, в предложенномпреобразователе частоты значительнорасширяется рабочий диапазон частот. 1Предложенный преобразователь частоты обладает близким к единице коэффициентом передачи энергии, практически не зависящим от коэффициента преобразования, так какнапример, и при делении и при умножении частоты энергия входного сигнала используется только на поддержание незатухающих устойчивых колебаний .С -колебательного контура 3 ударного возбуждения. Кроме того, амплитуда выходного сигнала преобразователя частоты практически независима от изменения амплитуды входного сигнала в широких пределах.Коэффициент одноразового преобразования частоты в режиме деления может принимать значения от 1 до 100000 в диапазоне изменения входной частоты вх от 1 до 100000 кГц, в режиме умножения частоты - от 1 до 1000. Предложенный преобразователь частоты обеспечивает фиксированную величину выходной частоты при изменении входной частоты в широких1 ч 0219 Составитель Г.ЗахарченкоРедактор С.Тимохина Техред Л,Коцюбняк Коррек ирохман ПодписноСР ак о комитета открытийаб., д к Он а ОЮ3 ИмхЮ 43 Тираж 872 ВНИИПИ Государственно по делам изобретений 113035, Москва, Ж,ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн