Преобразователь частоты Советский патент 1985 года по МПК H03D7/14 H03C1/54 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиоприемных устройствах и измерительной технике.

Цель изобретения - расширение дин мического диапазона.

На чертеже приведена электрическая принципиальная схема предлагаемого преобразователя частоты.

Преобразователь частоты содержит фазоинверсньм каскад, выполненный на транзисторе 1, резистор 2 цепи параллельной отрицательной обратной связи по напряжению, источник 3 входного сигнала, гетеродин 4, резистор 5, конденсатор 6, электронный ключ, выполненный на двух мостовых диодных ключах 7 и 8 и дополнительном резисторе 9, дополнительный конденсатор 10

Устройство работает следующим образом.

Допустим, в первьй полупериод напряжения гетеродина 4 полярность последнего такова, что открыт мостовой диодньй ключ 7 и закрыт мостовой диодный ключ 8. При этом коэффициент передачи фазоинверсного каскада на транзисторе 1, определяемьй большой величиной резистора 5, мал и на выходе преобразователя частоты преобладает напряжение прямого прохождения через резистор 2, совпадающее по фазе со входным.сигналом.

Во второй полупериод гетеродина 4 открыт мостовой диодньй ключ 8 и закрыт мостовой диодньй ключ 7. При этом коэффициент передачи фазоинверсного каскада на транзисторе 1, определяемьй небольшой величиной дополнительного резистора 9, достаточно велик и на выходе преобразователя частоты преобладает напряжение, усиленное транзистором 1, противоположное по фазе входному сигналу.

Таким образом, на выходе преобразователя частоты выделяется сигнал преобразованной частоты. Подбором резисторов 2,5 и 9 может быть осуществлена компенсация сигнала.

Динамический диапазон известного устройства определяется запирающим электронный ключ напряжением гетеродина

U;D

и + и

Б ъч

где ид - верхняя граница динамического диапазона; Up - амплитуда гетеродина; и.,„ t - напряжение насыщения переKV 3ч

хода коллектор-база транзистора.

В предлагаемом преобразователе частоты к нелинейному элементу - мостовому диодному ключу с обеих сторон подводится одинаковое напряжение сигнала. Так, когда открыт мостовой диодньй ключ 7 и закрыт мостовой диодньй ключ 8, то к последнему подводится как напряжение сигнала от источника 3 через открытьй мостовой диодньй ключ 7, так и точно так же напряжение с эмиттера транзистора 1. Следовательно, разность потенциалов колебания сигнала, приложенного между двумя любыми выводами мостового диодного ключа 8, равна нулю и он закрыт при любом произвольном входном воздействии. Аналогично при запертом мостовом диодном ключе 7 разность потенциалов колебания сигнала на выводах последнего также равна нулю,

так к-ак к нему подводится одинаковое напряжение как от источника 3, так и от эмиттера транзистора 1 через открытьй мостовой диодньй ключ 8. Таким образом, при любом самом минимальном напряжении гетеродина 4 запертьй мостовой диодньй ключ не може быть открыт напряжением входного сигнала. В этом случае динамический диапазон преобразователя частоты определяет лишь фазоинверсньш каскад на транзисторе 1, в отличие от известных устройств, у которых динамически диапазон определяется запирающим электронньй ключ напряжением гетеродина .

Таким образом, введение дополнительного резистора и предлагаемое выполнение электронного ключа приводят к существенному увеличению динамического диапазона. Например, при Uj 0,7 В верхняя граница динамического диапазона известного устройства в-соответствии с (1) равна 1,4 В, тогда как в предлагаемом преобразователе частоты превышает 10 В (определяется только выполнением фазоинверсного каскада) и может быть легко

(1) 55 увеличена.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержа1ций фазоинверсный каскад, выполненньй на транзисторе, охваченном цепью параллельной отрицательной обратной связи по напряжению, вход которого соединен с источником входного сигнала, электронный ключ, управляемьш сигналом гетеродина, а также последовательно соединенные конденсатор и резистор, включенные между выходом электронного ключа и общей шиной, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, в него введен дополнительный конденсатор, включенный между входом фазоинверсного каскада и входом электронного ключа, а точка соединения первых конденсатора с резистором подключена к эмиттеру транзистора фазоинверсного каскада, при этом электронный ключ вьтолнен на двух последовательно соединенных мостовых диодных ключах, точка соединения которых через дополнительный (Л резистор подключена к общей шине, а управляющие диагонали мостовых диодных ключей включены встречно-параллельно и подключены к парафазным выходам гетеродина. О5 а IND О5 оэ