Умножитель частоты Советский патент 1984 года по МПК H03B19/00 

Изобретение относится к радиотех нике и может найти применение в при емо-лередающих и радиоизмерительных системах различного назначения. Известен умножитель частоты, содержащий последовательно соединенные управляемый формирователь гармоник, селективный фильтр, аттенюатор и выходной усилитель, выход которого также подключен через амплитудный детектор к управляющему вход управляемого формирователя гармоник С13 . ,. Недостатками известного умножите ля частоты являются высокая фазовая нестабильность, возрастающая при увеличении спектральной чистоты выходного сигнала, а также преобразов ние паразитной амплитудной модуляции (AM) входного сигнала в паразит ную фазовую модуляцию (ФМ) колебани .на выходе умножителя частоты при сравнительно небольшом динамическом диапазоне входных сигналов. Эти недостатки обусловлены нелинейными явлениями, возникающими в умножителе частоты при изменении уровня и флуктуациях амплитуды сигналов, на контуре управляемого формирователя гармоник и селективном фильтре. Наиболее близким к предлагаемому является умножитель частоты, содержа щий последовательно соединенные формирователь гармоник, селективный фильтр, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, управляющий вход которого подключен к выходу корректирующего звена, и амплитудный детектор, выход которого подключен к управляющему входу корректирующего звена, другой вход которого подключен также к выходу формирователя гармоник С 2 J , Недостатками данного умножителя частоты являются невысокая фазовая нестабильность колебаний н выходе умножителя и зависимость уровня выходного сигнала умножителя от уровн входного сигнала. Указанные недоста ки обусловлены тем, что в формирова теле гармоник и селективном фильтре которые в известном устройстве не охвачены кольцом авторегулирования, происходит преобразование паразитной AM входного сигнала в паразитную ФМ сигнала на выходе умножителя частоты. Осуществляемое в этом устройстве регулирование амплитуды сигнала выходного усилителя не влияет на преобразование AM в ФМ в формирователе гармоник и селективном фильтре и, следовательно, не уменьшает фазовую нестабильность умножителя час тоты, обусловленную преобразованием AM в ФИ, Регулирование амплитуды выходного сигнала осуществляется системой компенсационного типа, в кото рой сигнал ошибки не сравнивается с эталонным сигналом„ Вслествие , абсолютное значение амплитуды выходного сигнала будет изменяться под действием дестабилизирующих факторов. Цель изобретения - уменьшение фазовой нестабильности и повышение (Стабильности амплитуды выходных сигналов при одновременном расширении динамического диапазона-входных сигналов . Поставленная .цель достигается тем, что в умножителе частоты, содержащем последовательно соединенные формирователь гармоник, селективный фильтр, усилитель с регули-ру;емым коэффициентом усиления, управляющий вход которого подключен к выходу корректирующего звена, и амплитудный детектор, формирователь гармоник выполнен управляемым/ управляющий вход которого через введенный развязывающий аттенюатор подключен к одному выходу амплитудного детектора, другой выход которого через введенные последовательно соединенные компаратор, другой вход: которого подключен к выходу введенного источника эталонного напряжения, фильтр нижних частот и управляемый аттенюатор подключен к сигнальному входу управляемого формирователя гармоник, при этом выход компаратора подключен также к входу корректирующего звена, а сигнальный вход управляемого аттенюатора является входом умножителя частоты. На чертеже представлена структурная электрическая схема npeftnaibaeMOго умножителя частоты. Умножитель частоты содержит управляемый аттенюатор 1, управляемый формирователь 2 гармоник, селективный фильтр 3, усилитель 4 с регули- . руемым коэффициентом усиления, амплитудный детектор 5, компаратор б, исп точник 7 эталонного напряжения, фильтр 8 нижних частот, развязывающий аттенюатор 9 и корректирующее звено 10. Умножитель частоты работает следующим образом.Под действием дестабилизирукицих факторов изменяется амплитуда и фаза сигнала на выходе умножителя Часч тоты. Амплитудный детектор.5 вырабатывает напряжениеj постоянная состав ляющая которого пропорциональра сред нему значению амплитуды сигнала на выходе умножителя частоты, а его переменная составляющая - флуктуащиям амплитуды этого сигнала, . При отклонении сигнала на выходе амплитудного детектора 5 от номинального значения, задаваемого источником 7 эталонного напряжения, на выхо де компаратора 6 вырабатывается сиц,

нал ошибки, пропорциональный разности напряжений на входах компаратора б, который, пройдя через фильтр 8 нижних частот, а также через корректирующее звено 10, воздействует на управляющие входда соответственно управляемого аттенюатора 1 и усилителя 4 таким образом, что уровень сигнала на выходе умножителя частоты поддерживаетсяПОСТОЯННЫМ. При этом также значительно уменьшаются флуктуации уровня сигнала на входе управляемого формирователя 2 гармоник . Вследствие этого уменьшается зависимость расстройки нелинейного, контура управляемого формирователя 2 гармоник от уровня сигнала на входе умножителя частоты и ослабляются флуктуации фазы сигнала, обусловленные преобразованием AM в паразитну 6

ФМ сигнала на выходе селективного фильтра 3.

Кроме того,при соединении управляющего входа управляемого форм рователя 2 гармоник, выполненного, например, на нелинейной емкости, с .другим выходом амплитудного детектора 5 через развязывающий аттенюатор 9 обеспечивается дополнительная компенсация флуктуации фазы сигнала на контуре селективного фильтра 3, обусловленных остаточньм преобразованием AM. в ФМ.

Таким образом, технико-экономичеркая эффективность данного умножителя частоты заключается в уменьшении.фазовой нестабильности и повышении стабильности амплитуды выходных сигналов при одновременном расширении динамического диапазона входных сигналов.

УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ,, содержавши последовательно соединенные форч мирователь гармоник, селективный фильтр, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления,управляющий вход которого подключен к ВЕлходу корректирующего звена,и амплитудный детектор, о т ли ч а ю щ и и с я тем,что,с целью уменьшения фазовой нестабильности и повышения стабильности амплиту; ды выходных сигналов при одновременном расширении динамического диапазона входных сигналов, формирователь гармоник выполнен управляемым, управляющий вход которого через введенный развязывающий аттенюатор подключен к одному выходу амплитудного детектора, другой выход которого через введенные последовательно соединенные компаратор, другой вход которого подключен к выходу введенного источника эталонного напряжения, фильтр нижних частот и управляемый аттенюатор подключен к сигнальному входу управляемого формирователя s; гармоник, при этом выход компарато л с: ра подключен также к входу корректирующего звена, а сигнальный вход управляемого аттенюатора 1вляется входом умножителя частотЫ.