Каскадный умножитель частоты

Союз СоветсиинСоциалнстичесиинРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 1752670не делам иаебретеиий и атнрытий(72) Авторы изобретения С. В. Чигвинцев и А. М. Ураксеев Уфимский нефтяной институт(54) КАСКАДНЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОГЫ 1Изобретение относится к електротехнике и может быть использовано в качест-.ве преобразователя частоты в устройствахинформационно-измерительной техники.Известны устройства аля умножениячастоты, основанные на выделении выо 5ших гармонических составляющих колебательным контуром 11,Недостатком устройств является невозможность использования их в широком аианазоне частот, поскольку необходимо пере.страивать резонансный контур.Умножители с пространственным кодированием на основе ЭЛТ имеют широкийдиапазон рабочих частот 21,Однако они весьма сложны по конструкции,Устройства умножения частоты с линиями звлержки, оановибрагорами, счетчиками теряют информацию о фазе, что являет ся их основным недостатком,Умножители с обратной связью имеютширокий частотный диапазон с сохранением информации офазе 12. 2Однако они сложны по устройству, так,как содержат в своем составе фазовыйдетектор, фильтр низкой частоты, управляемый генератор и делитель частоты.Недостатком умножителя частоты спространственным кодированием на основемногообмоточного трансформатора является необходимость иметь многофазное. питатстаее напряжение 2).Широко распространены умножителичастоты на основе двухполупериоаных выпрямителей .2,Их неаостатками являются либо слож-,ность конструкции, либо необходимостьиметь трансформатор,Наиболее блИзким к предлагаемому является каскадный умножитель частоты,содержащий формирователь треугольногонапряжения, вход которого соеаинен с выходом генератора,а выход - со входом"ттервого каскааа умножителя 3.Недостатком данного устройства умножения частоты является наличие в его схеме разделительных трансформаторов, что3 782 усложняет конструкцию, технологию изготовпения, а также снижает надежность устройства.Белью изобретения является упрощение и повышение надежности устройства.Эта цепь достигается тем, что в каскадном умножителе частоты, содержашем формирователь треугольного напряжения, вход которого соединен с выходом генератора, а выход - со входом первого каскада - 10 каждый каскац умножитепя состоит из двух транзисторов, коллектор первого транзистора подкпючен к ошюй шине питания через резистор и к базе второго транзиотора, коллектор которого лоцкпючен к той 15 же шине питания, а эмиттер образует выходной вывод каскада и соединен со входом спецующего каскада, базой первого транзистора и через второй резистор - с другой шиной питания; являющейся общей, 20 причем, эмиттер первого транзистора подключен к общей шине через цва поспедовательно соединенных дополнитепьных резистора, параллельно оцному иэ которых включен конденсатор. Кроме того, с целью 25 улучшения условий эксплуатации (упрощение подстройки по постсянной составляющей 1. цопопнительный резистор, параллельно которому включен конденсатор, выпопнен ре гупируем ым. 30 На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - циаграммы напряжений, поясняюшие принцип действия предлагаемого устройства.В каскадном умножителе частоты выход генератора 1 соединен с формировате пем 2 треугольного напряжения, выход которого подключен ко входу первого каокада умножителя частоты 3 - базе первого транзистора каскада, Каждый каскад, умножения (удвоения) .содержит транзистор 4, коллектор которого через резистор 5 соединен с шиной питания, а эмиттер через цва поспецовательно включенных резисто ра 6 и 7 подключен к общей шине, причем параллельно оцному из резисторов поцкдючен конденсатор 8, второй транзистор каокада 9, база которого поцкпючена к копдектору первого транзистора, коплектор50 которого соецинен с шиной питания, а эмиттер-выход каскаца - подкпючен ко входу следующего каскада 10 и через резистор 11 к общей шине.Устройство работает спецуюшим обре 55 зом.С генератора, частоту которого необхо-, димо умножить, сигнал произвопьной форумы поступает на вход формирователя тре 670 4гольного напряжения, с выхода которого напряжение треугольной формы поступает на вход умножителя частоты - базу первого транзистора каскаца. Резисторы в цепях эмиттера и иоплектора первого транзистора, которые являются нагрузочными дпя переменной составляющей, равны, а величина резистора, параллельно которому подключен конденсатор, подбирается такой, чтобы при отсутствии переменной составляющей на входе транзистор находился на границе насьпценного состояния, при этомОвх хР ОэЭто равенство будет выполняться цпя значений переменной составпяюшейо",) о. (2)Например, при возрастании напряжения на входе, поскольку транзистор насышен, то напряжение на коллекторе будет синхронно возрастать с напряжением на базе. При уменьшении напряжения на входе напряжение на коплекторе будет также уменьшаться до момента времени, при которомО в: о. (3)Промежуток времени 0-1, при котором выполняется равенство (1) и условие (2), показан на фиг. 2.При уменьшении переменной составляющей меньше нуля0 э"с О . (4) транзистор выходит из состояния насьпцения и начинает закрываться. При этом по- тенциал коллектора начинает увеличиваться, поскольку сопротивление транзистора возрастает (каскад работает в режиме инвертирующего усилитепя при выпопнении усповия (1. Этому режиму будет соответствовать соотношениеО О=Оэ 4 (5) (на фиг. 2 это соответствует промежуткувремени 14-)Дпя согласования с нагрузкой на втором транзисторе выполнен эмиттерныйсповторитель.Таким образом, переменная составляющая выходного напряжения сохранит фазу и форму входного напряжения, имея при этом удвоенную частоту.формула изобретения1. Каскадный умножитепь частоты, содержащий формироватепь треугольного напряжения, вход которого соединен с выходом генератора, а выход - со входом первого каскада, о т л и ч а ю щ и й с я5 7826 тем, что с целью упрощения и повьпцения надежности, каждый каскад умножителя состоит из двух транзисторов, коллектор первою транзистора подключен к оаной шине питания. через резистор и к базе вто рого транзистора, коллектор которого подключен к той же шине питания, а эмиттер образует вьмоаной вывод каскада и соеаи нен со входом следующего каскада, базой первого транзистора и через второй реэио тор - с другой шиной питания, являющейся общей, причем, эмиттер первого транзистора подключен к общей шине через ава последовательно соеаиненных дополнительных резистора, параллельно одному из которых включен конденсатор. 70 62. Умножитель по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что с пелью улучшения условий эксплуатации, дополнительный резистор, параллельно которому включен конденсатор, выполнен регулируемым.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Ризкин И.Х. Умножители и делители частоты. М., "Связь", 1976.2. Новицкий П.В., Кнорринг В,Г., Гчсников В.С. Цифровые приборы с частотными аатчиками. Л"Энергия", 1970,3, Авторское свидетельство СССР М 124004, кл: Н 02 М 5/16, 1960.7526 70 Заказ 4 О/16 Тираж 783ЦНИИПИ, Государственногокомитетапо делам изобретений и открытий13038, Москва, Ж, Раушская ПодписноеСССР