УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЬ[ Советский патент 1971 года по МПК H03B19/00 H03K3/72 

Недостатками известных умнон :ителей частоты являются узкий диапазон входной частоты, невысокий коэффициент умнол ения и неравномерность спектра выходной частоты.

Цель изобретеиия - создание прибора, в котором коэффициент умножения п всегда целое число, регулируемое в широких нределах.

Для этого применен преобразователь напряжения в частоту, работа которого синхронизирована импульсами, сформированными от сигналов входной частоты.

Блок-схема предлагаемого умножителя частоты изображена на чертеже.

Входной формирователь 1 формирует короткие импульсы прямоугольной формы из сигналов входной частоты /вх любой формы с одним максимумом и минимумом за период колебаний и достаточпой амплитуды.

Сформированные импульсы поступают на вход преобразователя 2 частоты в напряжение, постоянное напряжение Un, с выхода которого поступает на вход преобразователя 3 напряжения в частоту, выходная частота которого вых в п раз больше входной частоты f,,x. Сформированные прямоугольные импульсы после формирователя 1 поступают на синхронизирующей линии связи 4 на синхронизирующий вход 5 преобразователя 3 напряжения в частоту. Благодаря примепению синхронизации преобразователь 3 напрянсения в частоту работает в синхронном режиме с входной частотой /вх. Выходная частота /вых больше входной частоты /вх в целое число я раз, задаваемое задатчиком 6 коэффициента умножения.

В качестве формирователя / применены обычный усилитель-ограничитель и триггер Шмидта, в качестве преобразователя 2 частоты в напряжение - известная схема конденсаторного частотомера. В качестве преобразователя 3 нанрялсения в частоту применена схема заряда-разряда емкости с зависящим от входного напряжения источииком тока заряда емкости на входе преобразователя. Управляемый источиик 7 тока заряда конденсатора 8-эмиттерный повторитель, вырабатывающий ток заряда, иропорциональный входному напряжению Un и обратно пропорциональный сопротивлению задатчика 6 коэффициента умножения. Этот ток заряжает конденсатор 8 до напрялчения сравнения t/cp, нарастание напрялчения на емкости происходит линейно. Как только напрялсение иа емкости

Uc станет равным напряжению сравнения Lcp, схема сравнения 9 вырабатывает сигнал, усиливаемый усилителем 10. Сигнал с усилителя 10 на короткое время открывает ключ 11 разряда емкости, и конденсатор 8 разрял ается

Параметры преобразователей 2 и 3 выбраны таким образом, что частота заряда-разряда конденсатора 8 без включения синхронизации в п 4-0,5 раз больше входной частоты /вх- Но если включена синхронизация, иосле п-го разряда конденсатора 8 на вход 5 ключа 11 приходит коротки синхроимпульс входной частоты, сформированный формирователем 1, ключ П на короткое время открывается, конденсатор 8 принудительно разряжается, не зарядившись, как обычно, до напрял ения бср. Схема сравнения 9 и усилитель 10 в этом случае не срабатывают, и на выходе не появляется л 4-1-й импульс. После этого схема заряда-разряда емкости работает как обычно, вырабатывает п имиульсов до прихода следующего синхроимпульса. Далее процесс повторяется.

Изменяя сопротивление задатчика 6 при неизменных остальных параметрах схемы, можно изменять коэффициент умножения от двух до максимума.

В разработанном заявителями умножителе частоты частота на входе изменялась от 4 до

100 гц, коэффициент умножения молсно было регулировать от 2 до 60. Установленный коэффициент умножения сохранялся нри изменении температуры от 5 до 45°С и при измепении напряжения питания на ±10%.

Предмет изобретения

Умножитель частоты, выполненный в виде последовательно соединенных формирователя импульсов, преобразователя «частота-папряжение и нреобразователя «напряжение-частота, содержащего зарядное устройство, схему сравнения, ключ и разрядное устройство, отличающийся тем, что, с целью умножения изменяющейся в щирокнх пределах входной частоты на целое число п, регулируемое в широком диаиазоне, за счет синхронизации работы преобразователя «ианряжение - частота нмпульсами входиой частоты, выход формирователя импульсов дополнительно подключен ко входу ключа разрядного устройства упомянутого преобразователя «напряжениечастота.