Кольцевой преобразователь частоты

(21) 460622 2 (22) 16.11 (46) 23,08,90, (72) Б,М.Мазеп (53) 621.372.6 (56) Авторское 9 1350814, кл. Бюл. Р 31в2(088.8) во СССР 1985. де тель 307/ ЕОБРАЗОВАТЕЛ 54) КОЛЬЦЕВОЙ ПРАСТОТЫ57) Изобретение относится к радиоть использовано в ехнике и может адиоприемной, и адиоизмерительн от частоты преобр Активные же сопро полуобмоток в это вают (не искажают уемо сигнала,вто ичных изобр лазо ния яв тся расширени мых частот. К диае еобразу разоват РФф% не ограничизуемый сигмененийС: ь случа ль частоты содер- -4. резисторы 5-8, й дифференциальные и 10, конденсатрры преобр зоне и жит тарнзисторывходной и выходнотрансформаторы 9 ал в широком диастот, 1 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПОИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ редающеи и электрой аппаратуре, Целью 211 и 12, режекторный фильтр 13 и источник 14 питания. Первичная обмотка выходного дифференциального трансформатора 10 состоит из полуобмоток 15-18. Преобразуемый сигнал подается в фазе к база-эмиттерным переходам транзисторов 1-4 через вторичные полуобмотки входного дифференциального трансформатора 9, включенные согласно Проходя параллельно через эти полу- обмотки, токи преобразуемого сигнала компенсируются в них, и поэтому вторичные полуобмотки не оказывают индуктивного сопротивления, зависимогоИзобрс тецце относится к радиотехнике и может быть использовано н радиоприемцой, в радионередающей иэлектроизмерительной аппаратуре,Цель изобретения - расширение диапазона преобразуемых частот,На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема кольцевого преобразователя частоты,Кольцейой преобразователь содер,жит первьп 1, второй, третий и четвер-,тый транзисторы 1-4, первьй, второй,третий и четвертьп резисторы 5-8 входцой и выходцой дифференциальные трацсформаторы 9 ц 10, первый и второйконденсаторы 11 и 12, режекторный,фильтр 13 и источцик 14 питания, Первичная обмотка выходного дифференциального трансформатора 10 состоит из 20первой, второй, третьей и четвертой,полуобмоток 15-18,Кольцевой преобразователь частоты работает следующим образом,Входной опорцьп сигнал Б В , через 25Вх, 1входной дифференциальныц трансформатор 9, вторичные полуобмотки которого включены согласно, управляет процессом открывация и закрьпация балан сных пар первого и второго трацзисто,ров 1-4 ( третьего и четвертого транзисторов), в положительный полупериод открыты первьп 1 и второй транзисторы 1 и 2, закрыты - третий и четвертый транзисторы 3 и 4 а в отри 3 35цательный полупериод - наоборот, Токт источника преобразуемого сигналаПна выход кольцевого преобразователя частоты проходит при обоихполупериодах напряжения опорного колебания несущей частоты. При этом вположительньп полупериод напряженияопорного колебания трк преобразуемого сигнала протекает следующим образом, Преобразуемьй сигнал Увхподается к каждому открытому первомуи второму транзисторам 1 и 2 в фазе(к участку эмиттер-база) по цепям:для первого транзистора 1 - эмиттер,первый резистор 5 общая шина верхф 50няя по схеме вторичная полуобмоткавходного дифференциального трансформатора 9 - база; для второго транзистора 2 - эмиттер, второй резистор б,общая шина, нижняя по схеме вторичная55полуобмотву входного дифференциального трансформатора 9 - база, Причем,ввиду того, что первый и второй транзисторы 1 и 2 имеют взаимно противо",. положцую структуру типа проводимости,базовьп 1 ток первого транзистора 1,например, увеличивается, а второготранзистора 2 - уменьшается, В соответствии с базовыми токами в этихтранзисторах текут и коллекторные токи для преобразуемого сигцала по цепям: для первого транзистора 1 - коллектор, вторая полуобмотка 16 выходного дифференциального трансформатора 10, второй конденсатор 12, режекторньпю фильтр 13 (сопротивлениекоторого для преобразуемого сигналамало), общая шина, первьп резистор 5эмиттер; для второго транзистора 2коллектор, первая полуобмотка 15,первый кондецсатор 11, режекторцьп 1фильтр 13, общая шина, второй резистор б - эмиттер, Эти коллекторцыетоки по преобразуемому сигналу, проходя через первую и вторую полуобмотки 16 и 15 выходного дифференциального трансформатора 10, создадутв его магнитопроводе два магнитныхпотока. Направление каждого магнитного потока определяется изменениемколлекторного тока соответствующеготранзистора,Вследствие того, что коллекторныйток первого. транзистора 1 увеличивается, а второго транзистора 2 - уменьшается, магнитные потоки имеют взаимно противоположные направления, цотак как первая и вторая полуобмотки15 и 16 включены встречно по отношению друг к другу, то эти магнитныепотоки складываются и наводят суммарную ЭДС во вторичной обмотке выходного дифференциального трансформатора 10, что и требуется для преобразования сигнала, В отрицательньп полупериод напряжения опорного колебанияБ ипрохождение преобразуемого сигца -ла ца выход кольцевого преобразователя частот происходит аналогичнымобразом, но в этом случае в работеучаствуют третий и четвертьш транзисторы 3 и 4, а вместо первой и второйполуобмоток 15 и 16 выходного диффе-ренциального трансформатора 10 - третья и четвертая полуобмотки 17 и 18,При этом знак суммарной ЭДС, наведецный во вторичной обмотке выходного дифференциального трансформатора10, будет, противоположен тому, чтобыл в положительный полупериод БВхДостигается это тем, что третья ичетвертая пслуобмотки 17 и 18, вкупе5 158761Фчецные встречно, включены встречно по отношению к первой паре и второй полуобмоткам 15 и 16, чем и обеспечивается двухтактное преобразованиечастоты. Высокая степень компенсации магнитных потоков (балансировка) по току опорного колебания П, на выходепредлагаемого кольцевого преобразователя частоты и,следовательно,высокая точность преобразования достигаются следующим образом, В положительный полупериод напРяжение ь, 15подается к первому и второму транзисторам 1 и 2, к переходам база-эмиттер,При этом оба трацзистора открыты иих базовые токи увеличиваются, В соответствии с базовыми токами в этих 20транзисторах текут коллекторные токидля опорного колебания по цепям: дляпервого транзистора 1 - коллектор,вторая полуобмотка 16, второй и первый конденсаторы 12 и 11, первая полуобмотка 15, открытый переход коллектор-эмиттер второго транзистора 2,второй и первый резисторы 6 и 5эмиттер; для второго транзистора 2эмиттер, второй и первый резисторы 306 и 5, открытый переход эмиттерколлектор первого транзистора 1, вторая полуобмотка 16, второй и первыйконденсаторы 12 и 11, первая полуоб мотка 9 - коллектор. При этом коллекторные токи этих транзисторов не текут через режекторный Фильтр 13,так как сопротивление этого Фильтра наэтой частоте большое, Общий коллекторный ток, проходя через первую ивторую полуобмотки 15 и 16, включенные встречно, создают в этих полуобмотках равные, цо противоположнонаправленные магнитные потоки и поэтому, в результате компенсации магнитных потоков, ток несущего опорногоколебания на выходе кольцевого преобразователя частоты отсутствует,Если первый и второй транзисторы 1и 2 не идентичны по своим параметрам 5 Оили их параметры изменяются под действием дестабилизирующих факторов,то высокая степень компенсации магнитных потоков не нарущается, так какобщий коллекторный ток транзисторовдля несущих опорных колебаний протекает последовательно через встречновключенные первую и вторую полуобмотки 15 и 16 первичной . обмотки 6овыходного дифференциального трансформатора 10.В отрицательный полупериод источника несущих опорных колебаний Бвк 1 процесс компенсации аналогичен описанному, голько вместо первого и второго транзисторов 1 и 2, которые в этот. полупериод закрыты, в работе участвуют открытые третий и четвертый транзисторы 3 и 4 и вместо первой и второй полуобмоток 15 и 16 - третья и четвертая полуобмотки 17 и 18,В предлагаемом кольцевом преобразователе источник преобразуемого сигнала Б ьподключен одним концом непосредственно к общей шине, а другим к точке соединения конца первой и начала второй полуобмоток вторичной обмотки входного дифференциального трансформатора 9, При этом прдобраэуемый сигнал У подается в Фазе к переходам база-эмиттер первого, второго, третьего и четвертого транзисто ров 1-4 через вторичные полуобмотки входного дифференциального трансформатора 9, включенные согласно, Проходя параллельно через эти полуобмотки, токи преобразуемого сигнала Ькомпенсируются в них и поэтому вторичные полуобмотки не оказывают индуктив. ного сопротивления, зависимого от частоты преобразуемого сигнала, Ак-. тивные же сопротивления вторичных полу- обмоток в этом случае не ограничивают (не искажают) преобразуемый сигнал в широком диапазоне изменений частот, Следовательно, такой преобразователь обладает расширенным диапазоном преобразуемых час" от и может работать от несимметричного источника преобразуемого сигнала.Формула и з обретенияКольцевой преобразователь частоты, содержащий входной дифференциальныц трансформатор, первая и вторая полуобмотки вторичной обмотки которого включены согласно, первьпЪ, второй, третий и четвертый транзисторы,1 причем первый и четвертый транзисторыимеют противоположный по отношению к второму и третьему транзисторам тип проводимости, базы первого и третьего транзисторов подключены к началу первой полуобматки вторичной обмотки входного дифференциального трансформатора, конец второй полуобмотки вторичной обмотки которого соединен с базами второго и четвертого транзисторов, первый,1587616 Составитель Л,ОсиповичРедактор Е,Папп Техред Л,Сердюкова Корректор 11,Муска Подписное Тираж б 53 Заказ 2426 ВНИИПИ Государстненноги комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул, Гагарина,101 второй, третий и четвертый резисторы, первые выводы которых подключены к эмиттерам первого, второго, третьего и четвертого транзисторов соответственно, второ) вывод первого резистора5 соединен с вторым нынодом второго резистора , второй вывод третьего резистора соединен с вторым выводом четвертого резистора, выходной диффе ренциальнвй трансформатор, первая и вторая полуобмотки первичной обмотки которого включены встречно, начаюа которых подключены соответственно К коллекторам второго и первого трап зисторов, а нонцы - к выводам источНика питания и первым выводам первого и второго конденсаторов, вторые выводы которых соединены между собойс входом режекторного фильтра, выход которого подключен к общей шине, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона преобразуемых частот, введены третья и четнертая полуобмотки в первичную обмотку выходного дифференциального трансформатора, включенные встречно по отношению друг к другу и к первой1и второй полуобмоткам соответственно, концы которых подключены соответственно к коллекторам третьего и четвертого транзисторон, а начала - к выводам источника питания, вторые выводы первого, второго, третьего и четвертого резисторов соединены с общей шиной, а нторью входом кольцевого преобразователя частоты являются средний выврд вторичной обмотки входного трансформатора и вывод общей шины.