Удвоитель частоты Советский патент 1979 года по МПК H03B19/14 

(54) УДВОИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для апериодического умножения частоты гармонических колебаний.

Известен удвоитель частоты, содержащий два полевых транзистора, включенных по двухтактной схеме с общей стоковой нагрузкой, два резистивных делителя напряжения, каждьж из которых включен между затвором соответствующего полевого транзистора и общей щиной, а также симметрирующий потенциометр, отвод которого подключен к щине источника напряжения смещения 1.

Однако в этом удвоителе частоты симметрирование разделенным истоковым потенциометром значительно сужает динамический диапазон по входному сигналу, определяемый допустимой величиной нелинейных искажений выходного колебания. Для получения достоверных результатов измерения с применением умножителей, имеющих ограниченный динамический диапазон, приходится использовать дополнительный индикатор наличия амплитуды входного колебания в заданном динамическом диапазоне, что

усложняет устройство. При этом полагается, что наличие каскада АРУ перед удвоителем частоты недопустимо из-за дополнительных фазовых СДВИГОВ.

Цель изобретения - расщирение динамического диапазона по входному сигналу и обеспечение контроля уровня входного сигнала.

Для ЭТОГО в удвоителе частоты, содержащем два полевых транзистора, включенных по двухтактной схеме с общей стоковой нагрузкой, два резистивных делителя напряжения, каждый из которых включен между затвором соответствующего полевого транзистора и общей щиной, а также симметрирующий потенциометр, отвод которого подключен к щине источника напряжения смещения, симметрирующий потенциометр включен между отводами резистивных делителей напряжения, а стоковая нагрузка выполнена в виде последовательно соединенных потенциометра и светодиода, при этом между отводом потенциометра и щиной источника питания включен другой светодиод.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Удвоитель частоты содержит два полевых транзистора 1 и 2, включенных по двухтактной схеме с общей стоковой нагрузкой 3, которая выполнена из двух светодиодов 4 и 5 потенциометра 6, два резистивных делителя напряжения 7 и 8, которые выполнены из резисторов 9-12, симметрирующий потенциометр 13, резистор 14, источник 15 напряжения смещения, источник 16 питания.

Устройство работает следующим образом.

На входы вх, и BXi удвоителя частоты подаются в противофазе два синусоидальных напряжения. Симметрирующим потенциометром 13 подбирается требуемое напряжение смещения для каждого полевого транзистора 1 и 2, т.к. их характеристики расположены эквидистантно. Снимаемые с резисторов 11 и 12 эти напряжения через резисторы 9 и 10 подаются на затворы полевых транзисторов 1 и 2. Вольтамперные характеристики (ВАХ) полевых транзисторов 1 и 2 близки к квадратичной параболе, поэтому на общей стоковой нагрузке 3 выделяется напряжение, близкое к синусоидальному с удвоенной частотой. В зависимости от амплитуды входного напряжения меняется суммарная постоянная составляющая тока стоков полевых транзисторов 1 и 2. Происходит это следующим образом.

Пусть суммарная ВАХ удвоителя частоты описывается квадратичной параболой вида I a-U . Тогда в случае синусоидального входного колебания Ujx Uni-sinwt через удвоитель частоты течет ток i (0,5 иД -0,5 иД cos 2cot)-а. Режим удвоителя частоты подбирается таким, что при уменьщении амплитуды входного колебания ниже допустимого уровня постоянная составляющая тока удвоителя частоты ,5U4a недостаточна для свечения светодиода 4. Положение отвода резистора 6 выбирается

таким, что при превыщении допустимой амплитуды входного колебания загорается светодиод 5. При работе в допустимом динамическом диапазоне постоянно горит светодиод 4. Существенно, что для питания светодиода 4 не требуется дополнительная мощность, т. к. он питается неизбежным продуктом преобразования - постоянной составляющей стокового тока I, 0, полевых транзисторов 1 и 2.

Таким образом, предлагаемый удвоитель частоты позволяет простыми средствами расщирить динамический диапазон по входному сигналу и обеспечить контроль уровня входного сигнала.

Формула изобретения

Удвоитель частоты, содержащий два полевых транзистора, включенных по двухтактной схеме с общей стоковой нагрузкой,

два резистивных делителя напряжения, каждый из которых включен между затвором соответствующего полевого транзистора и общей щиной, а также симметрирующий потенциометр, отвод которого подключен к щине источника напряжения смещения, отличающийся тем, что, с целью расщирения динамического диапазона по входному сигналу и обеспечения контроля уровня входного сигнала, симметрирующий потенциометр включен между отводами резистивных делителей напряжения, а стоковая нагрузка выполнена в виде последовательно соединенных потенциометра и светодиода, при этом между отводом потенциометра и шиной источника питания включен другой светодиод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

В IT