Преобразователь частоты Советский патент 1983 года по МПК H03D7/00 

да

Оо

СО

00 Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано в радиоприемных, радиоизмерительных и других устройствах. : Известен стробоскопический преоб разователь частоты, основанный на асинхронном воздействии преобразуемого сигнала с частотой f. у и последовательности наносекундных . строб-импульсов с тактовой частотой fu - 4 на сигнальный и соответствен н но управляющий входы ключа, на выхо де которого включен зарядный конден сатор дпя запоминания уровня сигна ла tl. Коэффициент преобразования такого преобразователя частоты .. ft W ТиТс Тн V- Г,- Г (тТРГ (TH-TC)TC п -т v период преобразова Р н X ного по частоте сигнала, который не может быть большим, тем как дпя это го требуется, чтобы шаг считывания Т Тц- TC, был значительно меньше Tf,, т.е. чтобы Tj, и Т были соизмеримыми . Но при соизмеримых по велиТе. ИХ взаимная нестабильность вследствие отсутствия жесткой связи между частотой сигнала и част той; тактовых импульсов является при чиной нестабильности коэффициента преобразования частоты. Известен также преобразователь частоты на основе фазовращателя в режиме непрерывного вращения в качестве частотно-смещаемого устройртва, содержсцций балансный смесител на один вход которого поступают сиг («алы с частотой ш, а на второй «ход - выходное напряжение емкостно го фазовращателя, вгш которого прицодится во вравоние электродййгателем с угловой скоростью52 C2J. Кратность преобразования в этом случае определяется отношением ч|- К, где частота входного сигнала, а Д - угловая скорость вал двигателя, приводящего в действие круговой фазовращатель, раснгл частоте выходного напряжения. Дпя обес .печения постоянства -ту- К необходимо поддерживать с высокой точностью SI даже при фиксированной час тоте входного сигнала iA Нестабиль ность (и.даже при стабилизации 51 также ведет к изменению К что ограничивает возможность получе ния больших значений К. Известному преобразователю также свойственен общий недостаток - невозможность получения больших значений кратности преобразований К в -я вследстрие отсутствия жесткоЛ связи между значениями и и Q даже при фиксированием значении частоты преобразуемого сигнала ш Цель изобретения - увеличение кратности преобразования. Поставленная цель, достигается тем, что в преобразователь частоты, содержащий последовательно соединенные фазовращатель, балансный смеситель и фильтр нижних частот, причем второй вход балансного смесителя подключен к источнику преобразуемого сигнала, включены последовательно соединенные между источником преобразуемого сигнала и входом управления фазовращателя делитель частоты и генератор линейно изменяющегося напряжения. 1фоме того, фазовращатель содержит последовательно соединенные фор- рователь импульсов, делитель частоты, временной модулятор, генератор импульсов постоянной длительности и полосовой фи/1ЬТР, причем входом уярав;ления фазовращателя является управлякяшй вход временного модулятора, а вход фсфмирователя импульсов подключен к источнику преобразуемого сигнала. На фиг. 1 приведена функциональная электрическая схема преяттагаемого преобразователя; на фиг. 2 - диаграмма его работы. Прео{Н азователь содержит формирователь 1 импульсов, делитель 2 частоты, временной модулятор 3, генератор 4 импульсов постоянной длительности, полосовой фильтр 5, делитель 6 частоты, генератор 7 линейно изменяющегося напряжения, балансный смеситель 8 и фильтр 9 нижних частот, Преобразователь работает следующим образом. На вход формирователя 1 импульсов и на вход делителя 6 частоты поступает входной преобразуегллй сигнал синусоидальной форли Ug Vi {фиг. 2а)i Последовательность импульсов с выхода формирователя 1 импульсов (фиг. 2б) поступает на вход делителя 2 частоты, с выхода которого последовательность прямоугольных импульсов поделенной частоты uj -ч подается на запускающий вход временного модулятора 3 (фИг. 2в). Последовательность импульсов с выхода делителя б частоты Q -f (фиг. 2г) поступает на вход генератора 7 Линейно изменяющегося напряжения, с шхода которого последовательность импульсов пилообразной формы с частотой повторения fit w Nin поступает на управляющий вход временного модулятора 3 (фиг. 2д. с выхо да временного модулятора 3 последовательность прямоугольных импульсов ш частоты W -jjL с длительностью, изменяющейся от периода к периоду по линейному закону (фиг. 2е), поступает на вход генератора 4 импульсов постоянной длительности, запуск которого производится задними фронтами этих импульсов. Последовательность прямоугольных, импульсов постоянной дпительнрсти IT время задержки которых внутри пери2ЯМ° TtT изменяется по линейному закону (фиг. 2ж), поступает на вход полосового фильтра 5, с выхода которого гармоническое колебание постоянной амлитуды с частотой 52 (фиг. .2з) поступает на второй вход балансного смесителя 8, на первый вход которого подается преобразуемой сигнал. С выхода фильтра 9 нижних частот снимается напряжение преобразованной частоты и -O sinSZt. Таким образом, осуществляется i преобразование частоты сигнала UBX) в низкую частоту ft . Свойственная рассмотренным выше аналогам нестабильность коэффициента преобразования вследствие независимости изменений UI и в данном случае отсутствует, а потому коэффициент преобразования может быть сделан Достаточно большим путем изменения m и N. При выборе N - 10-20 и m 100-500 (что легко выполнимо) 10-10 при ВЫСОКОЙ стабильности. Таким Образом, использование спектрально-импульсного фазовращателя в качестве частотно-смещающего устройства позволяет осуществлять преобразование частоты с большим значением коэффициента преобразования и высокой его стабильностью, что важно для решения задач фазометрии (перенос измерения фазовых сдвигов из обпасти высоких частот в область нижних частот путем преобразования частоты).

1ПППППППППППППППП

1 i л I

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий последовательно соединенные фазовращатель, балансный смеситель и фильтр нижних частот, причем второй вход балансного смесителя подключен к источнику преобразуемого сигнала, отличающийся тем, что, с целью увеличения кратности преобразования, между источником преобразуемого сигнала и входом управления фазовращателя включены последовательно соединенные делитель частоты и генератор линейно изменяющегося напряжения. 2. Преобразователь по п. 1, о тличающийся тем, что фазовращатель содержит последовательно соедине нные формирователь импульсов, делитель частоты, временной модулятор, генератор импульсов постоянной длительности и полосовой фильтр, (Л причем входом управления фазовращателя является управляющий вход временного модулятора, а вход формирователя импульсов подключен к источнику -преобразуемого сигнала.