Умножитель частоты Советский патент 1981 года по МПК H02M5/16 

(54) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ

1

Изобретение относится к электротехнике .

Известен умножитель частоты, содержащий первую интегрирующую схему, фиксатор пикового значения, делитель напряжения, схему сравнения напряжений, на второй вход которой подано напряжение со второй интегрирующей схемы, схему сброса, компаратор .1 .

Недостатком данного умножите ля является его сложность и малое быстродействие .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является умножитель частоты,содержащий формирователь AM сигнала, ферромагнитные трансформаторы, с расположенными на них обмотками управления, считывания и дополнительными, расположенными по одной на каждом сердечнике, подключенные через выпрямитель к формирователю AM сигнала, источник постоянного напряжения, детектор f2 .

Недостатком известного умножителя является искажение формы выходного сигнала.

Цель изобретения - уменьшение искажений формы выходного сигнала.

Поставленная цель достигается, тем/ что в умножитель частоты, содержащий два трансформатора, вторичные обмот ки которых соединены последовательно и подключены к выходным шинам, ,одна из которых соединена с входной ;шиной, источник постоянного тока, один полюс которого соединен с одним концом первичной обмотки каждого трансформатора, введены два блока управления и резистор, включенный в цепь общей шины умножителя и 2-N ключей, каждый из которых включен между соответствующим отводом первичной обмотки ка адого трансформатора и вторым полюсом источника постоянного тока, входы управления ключей каждого из трансформаторов подключены к выходам соответствующего блока управления, входы каждого из которых подключены к выводам упомянутого резистора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема описываемого умножителя.

Описываемый умножитель частоты содержит трансформаторы 1 и 2 с первичными 3 и 4 и вторичными 5 и 6 обмотками, которые через ключи 7-f 10, подключены к источнику (не показан)

30

постоянного тока, и блоков 11 и 12 управления, каждый из которых состоит из трансформатора 13, мостового выпрямителя 14, усилителя 15, формирователя 16 импульсов, автогенератора 17, источника 18 и дешифратора 19 Входы блоков управления подключены к резистору. 20, Входной сигнал подан на входные шины 21 и 22, выходной сигнал снимается с выходных шин 23 и 24. На шины 25 подан сигнал пос-тоянного тока.

Устройство работает следующим образом.

Под действием протекающего через резистор 20 тока на нем образуется напряжение. Это напряжение, повторяющее форму тока, претерпевает масштабное преобразование трансформатором 13, выпрямляется выпрямителем 14 и поступает на усилитель 15. Напряжение на выходе последнего появляется в промежутки времени, когда его входное напряжение превышает нулевой потенциал. Из потенциальных сигналов усилителя формирователем 16 формируются короткие импульсы. Назна чение этих элементов сводится к формированию из входного сигнала коротких импульсов, соответствующих моментам прохождения его через нулевой уровень.

Сформированные импульсы служат для обнуления счетчика 18, осуществляющего счет импульсов генератора 17. Частота следования импульсов генератора выбирается значительно превышающей частоту следования импульсов на выходе формирователя 16, так что в течение каждого полупериода изменения входного сигнала в интервале между двумя следующими друг за другом импульсами,происходит изменение состояния счетчика 18. Состояние счетчика дешифрируется дедифратором 19. В результате чего на управляющий вход того или иного ключа с приходом каждого импульса автогенератора 17 поступает управлякидий сигнал, осуществляющий коммутацию витков в обмотках трансформаторных элементов.Количество производимых в течение каждого полупериода коммутаций зависит от количества импульсов автогенератора, укладывающихся в один полупериод входного сигнала.

Коммутация витков обмоток трансффматоров при наличии в сердечниках мйгйитного потока к перераспределению энергии между трансформатором ердечник является энергоемким элементом) и источником входного сигнала. Вследствие этого напряжение на самих трансформаторах, а следовательно, и на выходе устройства будет зависеть не только от характера входного сигнала, но и от закона кoм tyтaции, осуществляемого ключевыми элементами.

Необходимый закон коммутации определяется расчетным путем.

Практическая реализация законов осуществляется с некоторым приближением, обусловленным дискретизацией зависимостей.

Поскольку в устройстве нет принципиальных ограничений на увеличение числа отводов в обмотках трансформаторных элементов, оно позволяет получить достаточно высокую точность вое-произведения зависимостей/ и, следовательно | более хорошую Форму выходного сигнала.

В предлагаемой схеме устройства амплитуда переменной составляющей магнитного потока в сердечнике трансформаторных элементов значительно

0 больше, чем в сердечнике схемы прототипа. Следовательно, мощность выходного сигнала в предлагаемом устройстве превышает мощность выходного сигнала в известном.

5 Форма выходного сигнала в пред - лагаемом устройстве зависит от закона коммутации витков и не зависит от магнитной проницаемости сердечников, следовательно оказывается более

n стабильной к действию различных внешних факторов (например,температуры) чем в известном устройстве.

Формула изобретения

Умножитель частоты, содержащий два трансформатора, вторичные обмотки которых соединены последовательно и подключены к выходным шинам, одна

0 из которых соединена с входной шиной источник постоянного тока, один полюс которого соединен с одним концом первичной обмотки каждого трансформа тора, отличающийся тем,

5 что, с целью уменьшения искажений формы выходного сигнала, в него введены два блока управления и резистор, включенный в цепь общей шины умножителя и 2-N ключей, каждый из которых

0 включен между соответствующим отводом первичной обмотки каждого трансформатора и вторым полюсом источника постоянного тока, входы управления ключей каждого из трансформаторов подключены к выходам соответствующего блока управления, входы каждого из которых подключены к выходам упомянутого резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0 1. Акцептованная заявка Японии № 48-5853, кл. 98(5) С 31 21.03.73. 2. Авторское свидетельство СССР W 610264, кл. Н 02 М 5/16, 26.06.76.