Умножитель частоты Советский патент 1983 года по МПК H03B19/00 

Иэобретоние относитсй .к ргщиотехнике и Может исполкэоваться для формирования прямоугольных импульсо с умноженной частотой следования, например, в приборах, использующих магнитные модуляторы с выходом на второй гармонике, для коммутации синхронных детект эров.

Известен умножитель частоты, формирующий импульсы удвоенной частоты следования, содержащий задающий генератор, операционный усилитель, цепи преобразования и делитель нап.ряжения,включающие диоды Cl.

Известный умножитель частоты характеризуется низкой фазовой стабильностью в широком интервале температур из-за температурной нестабильности диодов, а также низкой стабильностью скважности из-за нестабильности амплитуды задающего генератора, .

Наиболее близким к предложенному является умножитель частоты, содержащий входной парафазный каскад, к каждому выходу которого подключен нелинейный элемент, а выходы нелиней-ных элементов подключены к общей нагрузке, а.также выходной компаратор Г23.

Однако данный умножитель частоты имеет относительно нестабильную скважность выходных сигналов при изменении амплитуды входных сигналов. .

Цель изобретения - повышение стабильности скважности выходных сигналов .

Поставленная цель достигается ±ем, что в умножителе частоты, содержащем входном парафазный каскад, к каждому выходу которого подключен нелинейный элемент, а выходы нелиненых элементов подключены к общей нагрузке, и выходной компаратор, между выходами нелинейных элемен.тов и опорным входом выходного компаратора введен фильтр нижних частот, общая нагрузка выполнена в виде делителя напряжения, отвод которого подключен к сигнальному входу выходного компаратора.

На фиг, 1 представлена структурная электрическая схема предложенного умножителя частоты; на фиг, 2 временные диаграммы его работы.

Умножитель частоты содержит входной парафазный каскад 1, выходной компаратор 2, нелинейные элементы 3 и 4, общую нагрузку в виде делителя напряжения 5 и фильтр нижних частот (ФНЧ) б.

При этом нелинейные элементы 3 и 4 могут быть выполнены, например, на транзисторах с резисторами соответственно 7 и 8 в цепях базы.

Умножитель частоты работает следующим образом.

Противофазные синусоидальные напряжения U и выходов входного парафазного каскада 1 поступают соответственно на базы транзисторов нелинейных элементов J и 4, которые поочередно открываются, и на обшей нагрузке - делителе напряжения 5вьщеляется} соответственно то положительная, то отрицательная полуволны напряжения ( фиг, 2 «., , в ) , т,а,, появляется пульсирующее, положительное напряжение

ФНЧ 6 задерживает практически все гармоники этого пульсирующего напряжения, и па его выход проходит только постоянная составляющая Up, пропорциональная амплитуде вы-ходного напряжения (J. Эта постоянная составляющая поступает на опорный вход выходного компаратора 2, На сигнальный вход выходного компаратора 2 поступает пульсирующее положительное напряжение с отвода делителя напряжения 5, В выходном компараторе 2, выполненном, например, в видеоперационного усилителя с инвертирующим и неинвертирующим входами, осуществляется вычитание поступающих наего .входы напряжений - пульсирующего Uj и постоянного ио(Фиг, 2 ), Затем разность Uj-UQ усиливается и ограничивается этим же усилителем до напряжения насыщения ввиду того,-что операционный усилитель имеет большой коэффициент усиления (в идеальном операционном усилителе коэффициент усиления.равен бесконечности) а линейный динамический диапазон его ограничивается диапазоном от отрицательного напряжения насыщения до положительного напряжения насыщения,- Поэтому, когда U -UoO, на выходе выходного компаратора 2 будет положительное напряжение насыщения, и наоборот, при U5-Uo 0 отрицательное напряжение насыщения. Перепады от одного напряжения насыщения до другого осуществляются в моменты перехода разности и -идЧерез нуль. При условии „«

. -7гк7

где К;., - коэффициент деления делителя напряжения 5, переходы разности напряжений U-j- U в предложенном умножителе частоты происходят четыре раза за период входного синусоидального напряжения, а следовательно частота выходного напряжения будет в 2 раза выше частоты входного сигнала.

При изменении входного синусоидальнрг.р напряжения (штриховая линил на фиг, 2 ч ,«у, в) синхронно изме няются напряжения Uj и Ц,, а скваж ность прямоугольных импульсов (фиг, 2 г) остается постоянной.

Таким образом, в предложенном умножителе частоты значительно повышается стабильность скважности выходных сигналов, что в значительной степени улучшает характеристики устройств, в которых он используется.

УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий входной парафазный каскад, к каждому выходу которого подключен нелинейный элемент, а выходы нелинейных элементов подключены к бЬщей нагрузке, и выходной компаратор, отличающийся тем, что, с . целью повышения стабильности скважности выходных сигналов, между выходами нелинейных элементов и опорным входом выходного компаратора введен фильтр нижних частот, общая нагрузка выполнена в виде делителя напряжения, отвод которого подключен к сигнальному входу выходного компаратора. S сд 4 00 о -vj

f

l/t

Г| /