Транзисторный преобразователь частоты Советский патент 1979 года по МПК H03D7/12 

Изобретение относится к радиотехнике -и может быть использовано в радиотехнических устройствах различного назначения Известен транзисторный преобразователь частоты, содержащий дифференциальный каскад с транзистором динамической нагрузки в коллекторной цепи транзистора первого плеча и общим генератором эмиттерного тока, нелинейную нагрузку, включенную в коллекторную цепь транзистора второго плеча дифференциального каскада, и делитель напряжения источника питания, отводы которого соединены соответственно с базой транзистора первого плеча дифференциального каскада и базой транзистора генератора эмиттерного тока, являющиеся входами преобразователя частоты, при этом коллектор транзистора, второго плеча дифференциального каскада соединен с базой транзистора динамической нагрузки, эмиттер которого подключен к шине источника питания L--lОднако в известном устройстве уровен частотных состаЕшяющих входных сигна- лов в спектре выходного сигнала слишком высок. Целью изобретения является уменьшение уровня частотных составляющих входных сигналов в спектре выходного сигнаrta. Для этого в транзисторньтй преобразователь частоты, содерхшший дифференциальный каскад с транзистором динамической нагрузки в коллекторной цепи транзистора первого плеча и оёщим генератором эмиттерного тока, нелинейную нагрузку, включенную в коллекторную цепь транзист.ора второго плеча дифференциального каскада, и делитель напряжения источника питания, отводы которого соединены соответственно с базой транзистора первого плеча дифференциального каскада и базой транзистора генератора эмиттерного тока, являющимися входами преобразователя частоты, при этом коллектор транзистора второго плеча дифференциаль:ного каскада соединен с базой транзистора динамической нагрузки, эмиттер которого подключен к шине источника питания введены дополнительный транзистор и интегрирующая RC-iienb, вход которой подключен к коллектору транзистора динамической нагрузки, а выход к базе допелнительного транзистора, при этом коллектор дополнительного транзистора соединен с базой транзистора второго плеча дифференциального каскада, а эмиттер - с соот ветствующим отводом делителя напряжени источника питания. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема .устройства. Транзисторный преобразователь частоты содержит дифференциальный каскад на транзисторах 1 и 2, транзистор 3 динамической нагрузки, генератор 4 эмат терного тока, нeлш eйнyю нагрузку 5 на транзисторе, делитель 6 напряжения источника питания, собранный на резисторах, . дополнительный транзистор 7 и интегрирующую РСчцепь 8. Устройство работает следующим образом. Напряжение сигнала подводится к вхо ду Вход 1, напряжение гетеродина к Входу 2, а с Выхода снимается напряжение колебаний преобразованной разностной частоты, которая значительно меньше частот гетеродина и сигнала. Под воздействием напряжения гетеродина в коллекторной цепи транзистора генератора 4 эмиттерного тока будут протекать унийолярные симметричные импульсы тока. При отсутствии сигнала на Входе равенство напряжений постоянного тока на базах транзисторов 1 и 2 и их идентичности в коллекторных цепях последних будут протекать равные по амплитуде и форме импульсы тока. При этом импульсы тока транзистора 2 протекают нагрузку, подключенную к Выходу, а транзистора 1 - через нелинейную нагрузку 5, которая искажает форму импульса та КИМ образом, что напряжение этого импульса, будучи приложенным к базе транзистора 3, вызывает импульсный ток в коллекторнойцепи последнего, равный по амплитуде и форме току транзистора 1, а следовательно, и ; трайзистора 2. Импульсы коллекторного тока транзистора 3 также протекают через нагрузку, но -в противоположном направлении по отноше нию к импульсам коллекторного тока тран зистора 2, в результате чего происходит взаимнйя крмпенсация этих токов, а еле-довательно, и напряжений на нагрузке. По следнее означает, что в нагрузке будет отсутствовать напряжение гетеродина и его гармоник, т. е. преобразователь оказывается сбалансированным по напряже- нию гетеродина. Протекание импульсов коллекторного тока через транзисторы 2 и 3 обеспечивается при таком коллекторном напряже- йИи, при котором ни один из транзисторов 2 и 3 не заходит в режим насыщения. По величине это напряжение должно быть равно среднему напряжению между напряжениями на эмиттерах транзисторов 2 и 3. Если нагрузка будет пропускать только переменную .составляющую тока, то при равенстве импульсов коллекторного тока транзисторов 2 и 3 и равенстве сопротивлений их коллекторных цепей это постоянное напряжение будет поддерживаться баз посторонних воздействий. Однако такой случай является идеальным. Практически без посторонних воздействий невозможно добиться сохранения равенства импульсов коллекторного тока транзисторов 2 и 3, а это приводит к разбалансировке преобразователя. Роль постороннего воздействия, направленного на автоматическое поддержа- йие баластировки в течение неограниченно длительного времени, выполняет транзистор 7. Работа его сводится к следующему. При нарушении равенства импульсов, коллекторного тока транзисторов 2 и 3 постоянное напряжение на коллекторах этих транзисторов, которое подается на базу транзистора 7, на эмиттер которого подано напряжение с делителя напряжения 6, равное среднему напряжению, вызывает изменение амплитуды импульса коллекторного тока транзистора 1 настолько, насколько это Необходимо, чтобы произошла компенсация (балансировка) имЛУльсов в нагрузке., , Благодаря тому, .что постоянная времени интегрирующей РС-«епи 8 намного превьпиает период колебаний разностной частоты, компенсационная часть (балансировка) будет реагировать только на медленные изменения параметров. Если на Вход 1 подать напряжение сигнала, то оно, будучи приложенным к базе транзистора 2, будет вызывать периодическую разбалансировку импульсов коллекторного тока транзисторов 2 и 3, в результате чего в нагрузке появятся импульсы тока,-огибающая амплитуда которых будет периодически изменяться с разностной частотой. Такую последовательность импульсов тока в нагрузке можно