Преобразователь частоты Советский патент 1984 года по МПК H03D7/14 

1 , 1 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах. Известен преобразователь частоты, содержащий два трансформатора, первичные обмотки которых яйляются сигнальным и гетеродинным входами преобразователя частоты, между их вт.оричными обмотками включен кольцевой диодный мостовой смеситель, а между их средними точками включена нагрузка L1 J. Однако- в данном устройстве недостаточно высокая линейность преобразования. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь частоты, содержащий входной трансформатор, средняя точка вторичной обмотки которого соединена с общей шиной, кольцевой диодный мос товой смеситель, одна из диагоналей которого подключена к выводам вторичной обмотки входного трансформато ра, и выходной трансформатор, выводы первичной обмотки которого соединены с другой диагональю кольцевого диодного мостового смесителя, при этом средняя точка первичной обмотки выходного трансформатора является гете родинным входом преобразователя частоты, а плечи кольцевого диодного мостового смесителя состоят из нескольких последовательно включенных диодов С 2 3. Известный преобразователь частоты имеет повышенную линейность преобразования, пропорциональную количеству включенных последовательно диодов в плечи кольцевого диодного мостового смесителя, однако побочные продукты преобразования (шумы и напряжение гетеродина на входе и выходе преобра зователя частоты) также возрастают пропорционально количеству указанных диодов. Цель изобретения - уменьшение побочных продуктов преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь частоты, содержащий входной трансформатор, средняя точка вторичной обмотки кото рого соединена с общей шиной, кольце вой диодный мостовой смеситель, одна издиагоналей которого подключена к выводам вторичной обмотки входного трансформатора, и выходной трансформатор, между второй диагональю кольцевого диодного мостового смесителя 22 и первичной обмоткой выходного трансформатора включены последовательно соединенные первый согласующий трансформатор, первый дополнительный кольцевой диодный мостовой смеситель, второй согласующий трансформатор и второй дополнительный кольцевой диодный мостовой смеситель, при этом между средней точкой первичной обмотки первого согласующего трансформатора, являющейся гетеродинным входом преобразователя частоты, и объединенными средними точками вторичных обмоток первого и второго согласующих трансформаторов включен фазоинвертор, а средние точки первичных обмоток второго согласующего и выходного трансформаторов соединены с общей щиной. На чертеже приведена функциональная электрическая схема преобразователя частоты. Преобразователь частоты содержит входной трансформатор 1, кольцевой диодный мостовой смеситель 2, первый и второй согласующиетрансформаторы 3 и 4,первый и второй дополнительные кольцевые диодные мостовые смесители 5 и 6, выходной трансформатор 7 и фазоинвертор 8. Устройство работает следующим образом. Входной сигнал с выводов вторичной обмотки входного трансформатора 1 распределяется приблизительно по- ровну на кольцевом диодном мостовом смесителе 2 и на первом и втором дополнительных кольцевых диодных мостовых смесителях 5 и 6, т.е. по сравнению с обычным преобразователем частоты, состоящим из двух трансформаторов и кольцевого диодного мостового смесителя, на каждый из диодов падает в три раза меньшее напряжение входного сигнала. Поэтому линейность преобразования увеличивается приблизительно в три раза. При включении в плечи кольцевого диодного мостового смесителя нескольких последовательно соединенных диодов линейность увеличивается в пропорциональное количество раз, однако и величина побочных продуктов преобразования также увеличивается в три раза, так как гетеродинное напряжение также нвебходимо увеличить в три раза. Количество соединенных последовательно через согласующие трансформаторы кольцевых диодных мостовых смесителен зависит от следующего. В кольцевых преобразователях частоты под действием одной полуволны гетеродинного напряжения открыва ются диоды включенные в прямые ветви, а под действием другой диоды, включенные в диагональные ветви. При этом происходит изменение фазы тока выходного сигнала на 180. При четном числе преобразующих элементов фаза тока бу дет восстанавливаться и преобразования частоты происходить не будет.

Таким образом, число кольцевых диодных мостовых смесителей, включенных последовательно через согласующие трансформаторы должно быть нечетньй.

Средние точки вторичной обмотки входного и первичной обмотки выходного трансформаторов 1 и 7 соединены

с общей шиной, что позволяет дополнительно уменьшить проникновение вредных продуктов преобразования че рез паразитные емкости на вход и выход преобразователя частоты. При этом с целью обеспечения синфазной работы всех кольцевых диодньк мостовых смесителей 2, 5 и 6 гетеродинное напряжение подается на средние точки вторичных обмоток первого и.второго согласующих трансформаторов через фазоинвертор 8.

По сравнению с прототипом в предлагаемом преобразователе частоты при равном числе диодов и одинаковой линейности преобразования напряжения гетеродина и побочных продуктов преобразования (шумов) приблизительно в три раза меньше.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий входной трансформатор, средняя точка вторичной обмотки которого соединена с общей шиной, кольцевой диодный мостовой смеситель, одна из диагоналей которого подключена к выводам вторичной обмотки входного трансформатора, и выходной трансформатор, отличающийся тем, 2 в)еод cuef/aj7b fftf/U Sifo semef3o« utftfb/t/ что, с целью уменьшения побочных продуктов преобразования, между второй диагональю кольцевого диодного мостового смесителя и первичной обмоткой выходного трансформатора включены последовательно соединенные первый согласующий трансформатор, первьй дополнительный кольцевой диодный мостовой смеситель, второйсогласуюш11Й трансформатор и второй дополнительный кольцевой диодный мостовой смеситель, при этом между средней точкой первичной обмотки первого согласующего трансформатора, являющейся гетеродинным входом преобразователя частоты, и объединенными средними точками вторичных обмоСО ток первого и второго согласующих трансформаторов включен фазоинвертор, а средние точки первичных обмоток второго согласующего и выходного трансформаторов соединены с общей шиной. N9 -si tN3