Серродинный преобразователь частоты

(51)4 Н 03 С 1 52 ИЯ " ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ОПИСАНИЕ ИЗОБР Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Львовский политехнический институт им, Ленинского комсомола (72) Н,Н.Калинчук(56) Авторское свидетельство СССР У 1092699, кл, Н 03 С 1/52, 1984.Авторское свидетельство СССР В 1256136, кл, Н 03 С 1/52, 11,01,85, (54) СЕРРОДИННЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ(57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение паразитных флуктуаций фазы выходного сигнала при расширении диапазона рабочих . частот, Устр-во содержит управляемый фазовращатель 1, источник 2 пилообразного напряжения, смеситель 3, у-ль 4 нуль-орган 5, ВБ-триггер 6, блок интегрирования (БИ) 7, направленные ответвители 8 и 9, управляемый источник 10 опорного напряжения, дифференциальный у-ль 11 и сумматор 12,При отклонении фазы входного сигнала(под воздействием дестабилизирующихфакторов) от заданной фазы изменяется длительность импульса на выходеВБ-триггера 6, что приводит к изменению входного напряжения на инвертирующем входе у-ля 11. При этом увеличивается или уменьшается дифференциальная разность входйых напряженийна входах у-ля 11, Т,к, опорное напряжение источника 10 остается постоянным и эквивалентно заданной фазевыходного сигнала, то на выходе у-ля11 появляется пропорциональный корректирующий сигнал, который, суммируясь с напряжением источника 2,воздействует на фазовращатель 1 так,чтобы начальная фаза выходного сигнала устр-ва соответствовала установленной. Цель достигается введением нуль-органа 5, ВЯ-триггера 6,БИ 7, источника 10, у-ля 11,и суммамитора 12, 2 ил.659 35 1325Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для сдвига гармонического сигнала по осичастот в различных радиоизмеритель 5ных устройствах, однополосной радиосвязи, ретрансляторах, в устройствах имитации эффекта Допплера и врадиолокационных системах,Цель изобретения - уменьшение паразитных флуктуаций фазы выходногосигнала при расширении диапазона рабочих частот.На фиг,1 представлена структурнаяэлектрическая схема предложенного 15.серродинного преобразователя частоты;на фиг.2 - временные диаграммы егоработы,Серродннный преобразователь частоты содержит управляемый фазовращатель 1, источник 2 пилообразного напряжения, смеситель 3, усилитель 4,нуль-орган 5, ВЯ-триггер 6, блок 7интегрирования, первый 8 и второй 9направленные ответвители, управляемый источник 1 О опорного напряжения,дифференциальный усилитель 11, сумматор 12.Серродинный преобразователь работает следующим образом,Подлежащий преобразованию сверхвысокочастотный сигнал поступаетчерез направленный ответвитель 8 насигнальный вход управляемого фазовращателя 1, На его выходе получаетсясигнал, сдвинутый по частоте относительно входного на величину, равную.частоте пилообразного напряжения источника 2 (фиг,2 а), Часть входного ивыходного сигналов поступает через 4 Онаправленные ответвители 8 и 9 навходы смесителя 3, на выходе которого формируется раэностный сигнал промежуточной частоты (ПЧ), равный частоте сдвига. Начальная фаза сигнала 45ПЧ строго зависит от фазовых соотношений сверхвысокочастотных сигналов, поступающих в смеситель 3, Всвязи с тем, что сигнал ПЧ вызванвоздействием линейно изменяющегосянапряжения источника 2 на фазу входного сигнала, то ее начальная фазатакже связана с начальной фазой сигнала источника 2, На практике этопроявляется в том, что строб в видекороткого разрыва синусоиды сигнала ПЧ (фиг,2 б), соответствующий моМенту заднего фронта пилообразногонапряжения, привязан во времени относительно момента перехода сигналаПЧ через нуль. При изменении фазыодного из сверхвысокочастотных сигналов, поступающих на смеситель 3,указанный строб перемещается по синусоиде сигнала ПЧ на соответствующуювеличину,Синусоидальный сигнал ПЧ с выходасмеситель 3 поступает на вход усили"тели 4, где усиливается до необходимого для работы нуль-органа 5 уровня,Нуль-орган 5 преобразует синусоидальный сигнал ПЧ в прямоугольный сигналс сохранением фазовых соотношений(фиг.2 в).Сигнал ПЧ прямоугольной формы свыхода нуль-органа 5 поступает наустановочный вход ВБ-триггера Ь ипередним фронтом переводит последнийв нулевое состояние, С второго выхода источника 2 короткий импульс, соответствующий длительности заднегофронта пилообразного напряжения,поступает на счетный вход ВБ-триггера 6 и меняет его состояние напротивоположное. На выходе ВЯ-триггера 6 формируется импульс, длительностькоторого пропорциональнаразности фаэ сверхвысокочастотныхсигналов, поступающих на смеситель 3(фиг.2 г).Импульсная последовательностьс постоянной частотой, равной промежуточной частоте, поступает на входблокаинтегрирования, где преобразуется в эквивалентное постоянноенапряжение, пропорциональное длитель"ности импульсов.Постоянное по знаку и плавающеепо уровню напряжение с выхода блока7 интегрирования поступает на инвертирующий вход дифференциального усилителя 11, где оно сравнивается сопорным напряжением, поступающим нанеинвертирующий вход дифференциального усилителя 11 с выхода источника1 О. Дифференциальная разность напряжений усиливается и поступает на первый вход сумматора 12, где оно суммируется с пилообразным напряжением,поступающим с выхода источника 2, ипоступает на управляющий вход управляемого фазовращателяВ специализированных фазовращателях корректирующее напряжение с выхода дифференциального усилителя 11может поступать непосредственно навторой управляющий вход без суммато 3 13 ра 12,При отклонении фазы входного сигнала под воздействием каких-либо дестабилизирующих факторов от заданной изменяется длительность импульсана выходе ВЯ-триггера 6, что приводит к изменению входного напряжения на инвертирующем входе дифференциального усилителя 11, при этом увеличивается или уменьшается дифференциальная разность входных напряжений на входах дифференциального усилителя 11, Так как поступающее опорное напряжение от источника 10 остается постоянным и эквивалентно заданной фазе выходного сигнала, то на выходе дифференциального усилителя 1 появляется пропорциональный корректирующий сигнал, который, суммируясь в сумматоре 12 с напряжением ис точника 2, воздействует на управляющий электрод управляемого фаэовращателя 1, выполненного, например, на лампе бегущей волны так, чтобы начальная фаза выходного сигнала серродинного преобразователя частоты соответствовала установленной.Регулируя величину опорного напряжения источника 10 от нуля до максимума, фазу выходного сигнала можно регулировать в пределах 0 - 360 . На фиг,2 изображены временные диаграммы для случая, когда установа ленная разность фаз равна 180 формула из обр ет енияСерродинный преобразователь частоты, содержащий последовательно соединенные первый направленный ответвитель, управляемый фаэовращатель и 25659второй направленный ответвитель, атакже смеситель, первый и второй,входы которого соединены соответст- венно с выходом вспомогательногоканала первого направленного ответвителя и с выходом вспомогательногоканалавторого направленного ответвителя, усилитель, вход которого со единен с выходом смесителя, и источник пилообразного напряжения, приэтом вход основного канала первогонаправленного ответвителя и выходосновного канала второго направленно го ответвителя являются соответственно входом и выходом серродинногопреобразователя частоты, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения паразитных флуктуацийфазы выходного сигнала при расширении диапазона рабочих частот, в неговведены нуль-орган, вход которогосоединен с выходом усилителя, НЯтриггер, установочный вход которого 25 соединен с выходом нуль-органа, блокинтегрирования, вход которого соединен с выходом БЯ-триггера, управляемий источник опорного напряжения,последовательно соединенные дифферен- ЗО циальный усилитель, инвертирующийвход которого соединен с выходомблока интегрирования, а неинвертирующий - с выходом управляемого источника опорного напряжения, и сумматор,второй вход которого соединен с выходом источника пилообразного напряжения, а выход - с управляющимвходом управляемого фаэовращателя,при этом счетный вход ВЯ-триггерасоединен с дополнительным выходомисточника пилообразного напряжения.1325659 а д /гъ Составитель Г.ЗахарченкоТехред А,Кравчук Редактор Г,Гербер Корректор С,(вверни Заказ 3123/54 исно роизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4 Тираж 901 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушскаякомитета ССС ткрытий аб д,4/5