Умножитель частоты Советский патент 1981 года по МПК H02M5/16 

1

Изобретение относится к электротехнике, автоматике и радиотехнике и может найти применение в различных преобразовательных устройствах, а также для умножения частоты инфранизкого диапазЬна.

Известен умножитель частоты, содержащий формирователь ампдитудномодулированного сигнала и ферромагнитные сердечники с расположенными на них обмотками управления, каждая из которых включена в одну из двух последовательных цепей, и выходными обмотками, соединенными последовательно по схеме суммирования,, причем обмотки управления первой из цепей имеют на каждом сердечнике разное число витков,и каждая из них включена встречно по отношению к соответствующей обмотке второй цепи 1.

Наиболее близок к предлагаемому умножитель частоты, содержащий ферромагнитные сердечники с расположенными на них входными, управляющими, опорными и выходными обмотками, причем одноименные обмотки сердечников соединены последовательно и согласно источник постоянного напряжения, связанный с опорными обмотками, демодулятор, через который выходные обмотки соединены с выходными зажимами, генератор высокой частоты, соединенный с несущим входом формирозателя амплитудно-модулированного сигнала, модулирующий вход которого связан с входными зажимами. Входные обмотки непосредственно, а управляющие обмотки через выпрямитель подключены к выходу формирователя ампли0тудно-модулированного сигнала 2.

Недостатками этого устройства являются низкий коэффициент умножения, определяемый как 2п, где п - число ферромагнитных сердечников; высокое

5 выходное сопротивление, определяемое как суммарное выходное сопротивление /всех выходных обмоток, включенных .последовательно, и узкие функциональные возможности, заключающиеся в

0 том, что на выходе умножителя получается сигнал только с частотой, умноженной в 2 раза.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и уменьSшение выходного сопротивления.

Поставленная цель .достигается тем, что в умножитель частоты вве,дены дополнительные выпрямители, причем управляющая.обмотка каждого

0 из остальных сердечников соединена

через соответствующий дополнительный выпрямитель с выходной обмоткой предыдущего сердечника.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого умножителя частоты.

Умножитель частоты содержит формирователь 1 амплитудно-модулироваиного сигнала, генератор 2 высокой частоты, источник 3 постоянного напряжения , демодуляторы 4,выпрямители 5 ферромагнитные сердечники 6 с расположенными на каждом из. них входными W-I/управляющими W,выходными W и опными W4. обмотками. Входные обмотки соединены последовательно и согласно и подключены к формирователю 1 ампли тудно-модулированного.сигнала.Опорны обмотки соединены последовательно и согласно и подключены к источнику 3 постоянного напряжения. Выходные обмотки через демодуляторы 4 подключены к выходным зажимам умножителя. Управляющая обмотка одного из сердечников через выпрямитель 5 подключена к формирователю 1 амплитудномодулированного сигнала, управляющая обмотка каждого из остальных сердечников соединена с выходнсй обмоткой предыдущего сердечника через дополнительные выпрямители.

Умножитель частоты работает следу ющим образом.

В исходном состоянии(при отсутствии входного сигнала) все сердечники под действием МДС опорных обмо,ток W введены в насыщение, но в различной степени за счет различного числа витков в обмотках W . В связи с этим трансформация сигнала высокой частоты из обмоток W в обмотки W не происходит. По мере возрастания входного сигнала сердечники последовательно выходят из насыщения и входят в насыщение под действием полей обмоток W и W4 В связи с тем, что управляющая обмотка одно-го из сердечников через выпрямитель 5 подключена к формирователю 1 амплитудно-модулированного сигнала, за один период входного гармонического сигнала данный сердечник перемагничивается дважды при определенной амплитуде-входного сигнала.. Следовательно, в выходной обмотке данного сердечника трансформируется амплитудно-модулированный сигнал с частотой огибающей, равной удвоенной частоте входного сигнала. Для последующего сердечника управляющим сигналом, поступающим в обмотку W, служит выпрямленный сигнал удвоенной частоты входного сигнала, так как управляющая обмотка последующего сердечника подключена к выходной обмотке предьщущего сердечника через выпрямитель 5. За один период входного сигнала данный сердечник перемагничива.ется четырежды. .

В выходной обмотке данного сердечника трансформируется амплитудномодулированный сигнал с частотой огибающей, равной учетверенной частоте входного сигнала. Следовательно, в выходной обмотке последнего сердечника трансформируется сигнал с частотой огибающей , где п число сердечников, а Si - частота входного сигнала. Наибольшая степень насыщения должна быть у сердечника, управляющая обмотка кото- . рого подключена через выпрямитель к формирователю 1 амплитудно-модулированн-ого сигнала, наименьшая - у последнего сердечника.

Таким образом, предлагаемый умножитель частоты по .сравнению с известным имеет более высокий коэффициент умножения при одинаковом количестве сердечников, меньшее выходное сопротивление за счет подключения выходных обмоток через демодулятор непосредственно к выходным зажимам, с управляющих обмоток каждого из сердечников с выходной обмоткой предыдущего сердечника, а также на выходах данного умножителя получается целый ряд частот 2Я. , где 1 1,2... п - номера выходов, что расширяет его функциональные возможности.

Формула изобретения

Умножитель частоты, содержащий ферромагнитные сердечники с расположенными на них входными, управляющими , опорными и выходными обмотками, причем одноименные входные и опорные обмотки соединены последовательно и согласно, формирователь амплитудно-модулированного сигнала, один вход которого соединен с входными зажимами, другой вход - с генера.тором высокой частоты, а выход с входными обмотками, источник посто янного напряжения, связанный с опорными обмотками, демодуляторы, через которые выходные обмотки соединены с выходными выводами, и выпрямитель вход которого подключен к выходу формирователя, а выход - к управляющей обмотке одного из сердечников, отлича ющийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и уменьшения выходного сопротивления, в него введены дополнительные выпрямители, причем управляющая обмотка каждого из остальных сердечников соединена через соответствующий дополнительный выпрямитель с выходной обмоткой предыдущего сердечника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3262048, кл. 321-68, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР W 610264, кл. Н 02 М 5/16, 1975.