NO154757B - Vaskemiddelblanding til vasking av tekstiler. - Google Patents

Description

Frekvensdelerkobling.

Der er kjent forskjellige frekvensdelerkoblinger som tjener

til å dele en konstant frekvens under anvendelse av multivibratorer.

Det er også kjent å drive frekvensdelere med avstembare filtre i et litet frekvensområde. Bredtbånds-frekvensdeler-koblinger som arbeider efter tellekjedeprinsippet, kan bare anvendes i tilfeller hvor der ikke stilles krav til dempning av sidebolger.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å skaffe en frekvensdelerkobling som uten mekaniske avstemningsmidler arbeider i et storre frekvensområde, og som i forbindelse med en sterk dempning av sidebolger samtidig gir et stort delingsforhold. Oppfinnelsen loser denne oppgave under anvendelse av en i og for seg kjent frekvens-reguleringskobling, bestående av en generator som frembringer den spenning som skal frekvensdeles, en frekvensregulert oscillator med reaktanskobling hvilken oscillator leverer spenningen med kvotientfrekvensen, en fasesammenligniagskobling som er anordnet mellom oscillatoren og generatoren for frembringelse av en reguleringsspenning for oscillatoren, og en frekvensmultiplikator som er anordnet mellom oscillatoren og fasesamnenligningskoblingen, og som multipliserer den regulerte oscillators kvotientfrekvens til den frekvens som skal deles.

Det karakteristiske ved koblingen ifolge oppfinnelsen er i forste rekke at der for oppnåelse av en frekvensdeling i et stort frekvensområde, stabil regulering og hoy sidebolgedempning i reguleringsveien mellom fasesammenligningskoblingen og oscillatorens reaktanskobling er innskutt et lavpassfilter som består av en seriekobling av et LC-lavpassfilter til å undertrykke sidebolger og et RC-lavpassfilter med meget lav grensefrekvens, hvor RC-lavpassfilteret er forsynt med to fasetilbakedreiningsledd hvorav det ene er en kondensator koblet parallelt med filterets motstand og det annet er en motstand koblet i serie med filterets kapasitet, og hvor lavpass-filterets induktivitet er shuntet med en eller to med motsatt polaritet koblede dioder med startområde, drevet i lederetningen.

Denne kobling muliggjor en rent elektronisk frekvensdeling innen et stort frekvensområde, samtidig som der til tross for et meget ugunstig frekvensforhold mellom gjennomslipningsområdet for lavpassfilteret i reguleringsledningen og oscillatorens samlede frekvensområde blir oppnådd ikke bare en god stabilitet av reguleringssloyfen, men også en sterk dempning av sidebolger.

Ifolge en fordelaktig videre utvikling av oppfinnelsen skjer frekvensmultiplikasjonen av oscillatorfrekvensen i flere trinn, slik at det lett er mulig å undertrykke slike harmoniske av oscillatorfrekvensen som ligger i det umiddelbare naboskap av den sammenlignings-frekvens som skal deles ved hjelp av faste filtre.

Ytterligere eksempler på oppfinnelsen vil bli forklart i forbindelse med et utforelseseksempel som er anskueliggjort på tegningen.

Fig. 1 viser et blokk-koblingsskjerna for en frekvensdelerkobling.

Sammenligningsspenningen, som frembringes i generatoren G,

og som kan anta enhver frekvens mellom 9 °g 10 MHz, skal frekvensdeles i\ forholdet 10 : 1. Forovrig består koblingen av en frekvensregulert oscillator 0 med reaktanskobling, en to-trinns frekvensmultiplikator

V, en fase-samraenligningskobling Ph, et lavpassfilter TP og en fang-generator F.

Den i oscillatoren 0 frembragte frekvens, som skiller seg

fra utgangsfrekvensen fra generatoren G ved det onskede delingsforhold, blir i frekvensmultiplikatoren V multiplisert til den sammenlignings-frekvens som tilfores fase-sammenligningskoblingen Ph fra generatoren G. Blir frekvensen som skal deles, tatt fra en frekven&forbehandlen-de kobling, så kan den i h6y grad være beheftet med overlagrede sidebolger. En reguleringsspenning fremkommet ved fase-sammenligning styrer over lavpassfilteret TP reaktans-koblingen hos oscillatoren 0 og fast-holder stivt dennes frekvens, som kan tas ut ved utgangen A.

Frekvensmultiplikatoren V er utfort i to trinn for å gjore det mulig å undertrykke den 9de og den lite harmoniske av grunnfrekven-sen fra oscillatoren 0 med faste filtre. Ved den antatte multiplika-sjonsfaktor 1 : 10 kan det forste trinn være en mottakts-likeretter-fordobler hvis utgang over et båndfilter med to kretser gjennomstyrer en efterkoblet transistor. I transistortrinnets kollektorkrets blir den 10de harmoniske i frekvensområdet 9 - 10 MHz utfiltrert over et ytterligere båndfilter. Med et storre utstyr av transistorer kan der oppnås en bedre stabilitet av multiplikatorkoblingen ved at frekvensmultiplikasjonen gjennomføres i omvendt rekkefolge, d.v.s. at oscilla-torf rekvensen forst blir femdoblet og derpå fordoblet.

Multiplikasjonen (ti-doblingen) av oscillatorfrekvensen mellom oscillator 0 og fase-sammenligningskobling Ph forer til at også end-ringer i oscillatorspenningens fase ankommer ti-doblet til fase-sammenligningskoblingen Ph. Det er derfor ikke lenger mulig å stabilisere frekvensdeleren med et lavpassfilter slik det gjores ved vanlige fre-kvensreguleringskoblinger. For også å kunne oppfylle kravene til frekvensdeleren med hensyn til sidebolgedempning og fasestoy består lavpassfilteret TP av en seriekobling av et LC- og et RC-lavpassfilter. Utforelsen av lavpassfilteret vil bli omtalt nærmere under henvisning til fig. 2. LC-lavpassfilteret, som er forbundet med utgangen fra fase-sammenligningskoblingen Ph, béstår av en kapasitet C5, en induktivitet L og en seriekobling av en motstand R3 og en kapasitet C4. Parallelt med induktiviteten er der koblet en silisiumdiode D, hvis virkemåte vil bli forklart senere. De, ikke Snskelige overbolger av oscillatorfrekvensen som oppstår i frekvensmultiplikatoren V, frembringer sammen med sidebolger som kan være overlagret frekvensen som skal deles, i fasemodulatoren Ph differansesvingninger som blir desto van-skeligere å undertrykke på reguleringsledningen jo lavere deres frekvens er. Foråt disse differansesvingninger skal være tilstrekkelig dempet ved utgangen A fra frekvensdeleren, blir grensefrekvensen for LC-lavpassfilteret lagt lavest mulig. Det naturlige fangområde som er gitt ved denne grensefrekvens på ca. 6-10 kHz, er derfor litet. Ved frekvenssprang i den frekvens som skal deles, driver spenningen fra fanggeneratoren F oscillatoren inn i dette fangområde. LC-lavpassfilteret har imidlertid den ulempe at det forårsaker fasedreinin-ger som innvirker uheldig på reguleringskoblingens stabilitet.

RC-lavpassfilteret, som er innkoblet efter LC-lavpassfilteret, består av en motstand RI og en kapasitet Cl. Skjont det er kjent at det er mulig å bedre både stabiliteten og sidebolgedempningen ved å gi RC-lavpassfilteret en stor tidskonstant, blir tidskonstanten her holdt så liten som stabiliteten tillater, for å bedre rystnings-folsomheten. Også for fangprosessen og utreguleringen av små frekvenssprang soker man å gjore tidskonstanten så liten som mulig. Den nodvendige sidebolgedempning blir oppnådd ved hjelp av det allerede nevnte LC-lavpassfilter. Men da LC-lavpassfilteret samtidig gjor stabiliteten dårligere, blir der i RC-lavpassfilteret innfort fase-tilbakedreiende ledd bestående av en kondensator C" som ligger parallelt med motstanden RI, og en liten motstand R2 i serie med kondensa-toren Cl. For dimensjoneringen av et RC-lavpassfilter kan f.eks. om-trent de folgende verdier angis:

I RC-leddet er RI = 50 k# , Cl = 1 yF.

Derav får man med l/^ j. Cl = RI en grensefrekvens av 3 Hz. Det forste fase-tilbakedreiningsledd består av kapasiteten C2 i parallellkobling med motstanden RI. For l/u>. C2^ RI er dempningen proporsjonal med C1/C2 og fasen igjen null. LC-lavpassfilteret krever et ytterligere fase-tilbakedreining, som oppnås ved hjelp av motstanden R2 i serie med kapasiteten Cl. Kombinasjonen RI •. C2 og R2 . Cl gir et Wien-ledd som ved ca. 1,4 kHz har fasedreining null.

Hvis der som reaktansledd i oscillatorsvingekretsen anvendes en eller flere kapasitetsdioder som utmerker seg ved en meget hoy sperremotstand, er det i og for seg hensiktsmessig å tilfore reguleringsspenningen over en hoy ohmsk motstand for derved å skille hofre-kvenskretsen fra reguleringskretsen. Men en slik motstand har den ulempe at oscillatorens fasestoy ved den nodvendige store regulerings-steilhet blir sterkt forverret. For å unngå denne ulempe kan man an-vende hoyfrekvenskvelespoler. Ved koblingen ifolge oppfinnelsen går man derimot ut fra en reaktanskobling som har to med motsatt polaritet koblede kapasitetsdioder Dl, D2, og hvor midtuttaket B på svingekrets-induktiviteten og forbindelsespunktet A mellom de to kapasitetsdioder hoyfrekvensmessig kan legges på jordpotensial. Kapasiteten C3 kobler resterende hcyfrekvensspenninger. Reguleringsspenningen tilfores ved punktet A og forspenningen for kapasitetsdiodene, resp. fangspenningen, ved punkt B.

Med frekvensregulerte oscillatorer med meget stor regulerings-steilhet, slik de ajLltid forekommer ved frekvensdelerkoblingen i hen-hold til oppfinnelsen, kan der opptre et såkalt kritisk område som er karakterisert ved at den regulerte oscillator ved sprangvis endring av oscillatorfrekvensen i nærheten av dens egenfrekvens blir synkroni-sert på en gal frekvens og fanggeneratoren samtidig ikke svinger igang. Som egenfrekvens forstås i denne forbindelse frekvensen ved reguleringsspenning null.

For ved fangprosessen for den regulerte oscillator å unngå

et slikt kritisk område, som ved avbrytelse av reguleringen,ved kort-varige bortfall av driftsspenningen eller ved innkoblingen forhindrer synkroniseringen av oscillatoren <p>g dermed skader driftssikkerheten av apparatet, er der parallelt med LC-lavpassfilterets induktivitet L anordnet en silisiumdiode D. Denne diode har til oppgave å kortslut-te induktiviteten L når der på denne oppstår store vekselspenninger (f.eks. 3 V) med differansefrekvensen. I oscillatorens synkroniserte tilstand foreligger bare meget små spenninger av kombinasjonsfrekven-sene, mindre enn startspenningen for silisiumdioden D, d.v.s. den spenning fra hvilken dioden blir ledende, så induktiviteten av LC-lavpassfilteret her er fullt virksom. I visse tilfeller er det fordelaktig å koble to silisiumdioder med motsatt polaritet parallelt med induktiviteten L.

Istedenfor en silisiumsdiode kan der også anvendes en annen diode, f.eks. en germaniumdiode, hvis det for silisiumdioden særegne startområde blir frembragt kunstig ved hjelp av en forspenning.

Claims (7)

1. Kobling til frekvensdeling under anvendelse av en frekvens-reguleringskobling, bestående av en generator (G) som frembringer den spenning som skal frekvensdeles, en frekvensregulert oscillator (0) med' reaktanskobling hvilken oscillator leverer spenningen med kvotientfrekvensen, en fasesammenligningskobling (Ph) som er anordnet mellom oscillatoren og generatoren for frembringelse av en reguleringsspenning for oscillatoren, og en frekvensmultiplikator (V) som er anordnet mellom oscillatoren og fasesammenligningskoblingen, og som multipliserer den regulerte oscillators kvotientfrekvens til den fre-kvens som skal deles, karakterisert ved at der for oppnåelse av en frekvensdeling i et stort frekvensområde, stabil regulering og hoy sidebolgedempning i reguleringsveien mellom fasesammenligningskoblingen (Ph) og oscillatorens (0) reaktanskobling er innskutt et lavpas<p>filter (TP) som består av en seriekobling av et LC-lavpassf ilter (L, C5, R3> C4) til å undertrykke sidebolger og et RC-iavpassf ilter (RI, Cj) med meget lav grensef rekvens, hvor RC-lavpassfilteret er forsynt med to fasetilbakedreiningsledd hvorav det ene er en kondensator (C 2) koblet parallelt med filterets motstand (R 1) og det annet er en motstand ( R 2) koblet i serie med filterets kapasitet (C 1), og hvor LC-lavpassfilterets induktivitet (L) er shuntet med en eller to med motsatt polaritet koblede dioder (D) med startområde, drevet i lederretningen.

2. Frekvensdelerkobling som angitt i krav 1, karakterisert ved at frekvensmultiplikatoren er utfort i flere trinn slik 'at de harmoniske av oscillatorfrekvensen som ligger i umiddelbar nærhet av den frekvensen som skal deles, kan undertrykkes ved hjelp av faste filtre.

3. Frekvensdelerkobling som angitt i krav 1, karakterisert ved at der for tilforselen av regulerings- og/eller forspenningen til reaktanskoblingen er anordnet hoyfrekvenskvelespoler.

4. Frekvensdelerkobling som angitt i krav 1, karakterisert ved at tilforselen av regulerings-og/eller forspenning skjer på hoyfrekvensmessig jordede steder av oscillatorsvingekretsen, resp. av reaktanskoblingen.

5. Frekvensdelerkobling som angitt i krav 1, karakterisert ved at der i tillegg til frekvensreguleringskoblingen for fre-kvensmessig efterskyvning av oscillatoren er innkoblet en fanggenera-tor (F) som avgir en fangspenning.

6. Frekvensdelerkobling som angitt i krav 5, karakterisert ved at der for tilforselen av fangspenning til reaktans-koblingen er anordnet en hoyfrekvenskvelespole.

7. Frekvensdelerkobling som angitt i krav 5, karakterisert ved at tilforselen av fangspenningen skjer på hoyfrekvensmessig jordede steder av oscillatorsvingekretsen, resp. av reaktans-koblingen.