RU2285330C1 - Frequency converter - Google Patents

Frequency converter Download PDF

Info

Publication number
RU2285330C1
RU2285330C1 RU2005101785/09A RU2005101785A RU2285330C1 RU 2285330 C1 RU2285330 C1 RU 2285330C1 RU 2005101785/09 A RU2005101785/09 A RU 2005101785/09A RU 2005101785 A RU2005101785 A RU 2005101785A RU 2285330 C1 RU2285330 C1 RU 2285330C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
terminal
capacitor
field
resistor
signal
Prior art date
Application number
RU2005101785/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005101785A (en
Inventor
Константин Александрович Забелин (RU)
Константин Александрович Забелин
Евгений Дмитриевич Шершнев (RU)
Евгений Дмитриевич Шершнев
Игорь Владимирович Огнев (RU)
Игорь Владимирович Огнев
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод" filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Рязанский Приборный Завод"
Priority to RU2005101785/09A priority Critical patent/RU2285330C1/en
Publication of RU2005101785A publication Critical patent/RU2005101785A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2285330C1 publication Critical patent/RU2285330C1/en

Links

Abstract

FIELD: radio engineering and measurement technology; frequency conversion in transceiving equipment.
SUBSTANCE: proposed frequency converter that incorporates provision for input-signal frequency conversion at double frequency of heterodyne signal and at conversion coefficient higher than unity has resonance-tuned amplifier stage with local negative feedback placed around its split load, its percentage being dependent on differential resistance of field-effect transistors connected in parallel in passive mode; transistor gates are controlled in phase opposition causing variations in feedback resistance twice within heterodyne signal period. High degree of isolation between input-signal and heterodyne-signal voltage circuits is afforded due to mutual compensation for antiphase currents at heterodyne signal frequency in load of bridge circuit formed by gate-drain stray capacitors of MOS field-effect transistors and paraphase balancing transformer windings, as well as due to low gate-drain transfer capacitance of second and third field-effect transistors.
EFFECT: enhanced isolation between input-signal and heterodyne-signal circuits.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при преобразовании частот в приемопередающей аппаратуре, измерительной технике.The invention relates to radio engineering and can be used in frequency conversion in transceiver equipment, measuring equipment.

Из уровня техники известен смеситель (Авторское свидетельство СССР №1510067, 1987 г.), содержащий входной колебательный контур, полевые транзисторы, нагрузку, резисторы, фазовращатель, источник напряжения смещения, источник гетеродинного сигнала. Полевые транзисторы использованы в пассивном режиме, при этом суммарная проводимость сток-исток изменяется. На затворы полевых транзисторов подается открывающее напряжение с выхода фазовращателя, определяющее фазу нахождения в открытом состоянии у всех полевых транзисторов, в результате чего происходит преобразование частоты входного сигнала на кратных частотах гетеродина.A mixer is known from the prior art (USSR Author's Certificate No. 1510067, 1987), comprising an input oscillating circuit, field effect transistors, a load, resistors, a phase shifter, a bias voltage source, a heterodyne signal source. Field effect transistors are used in a passive mode, while the total drain-source conductivity changes. At the gates of the field-effect transistors, an opening voltage is applied from the output of the phase shifter, which determines the phase of being in the open state of all field-effect transistors, as a result of which the frequency of the input signal is converted at multiple frequencies of the local oscillator.

Недостатком данного типа смесителя является низкий коэффициент преобразования, вызванный использованием полевых транзисторов в пассивном режиме и малая развязка цепей гетеродина и входного сигнала вследствие значительной входной емкости затвор-исток полевых транзисторов с р-n переходом.The disadvantage of this type of mixer is the low conversion coefficient caused by the use of field-effect transistors in the passive mode and the small isolation of the local oscillator circuits and the input signal due to the significant input gate-source capacitance of field-effect transistors with a pn junction.

Наиболее близким техническим решением является преобразователь частоты (Авторское свидетельство СССР №1020969, 1983 г.), который и выбран в качестве прототипа. Данный преобразователь частоты содержит входной колебательный контур, нагрузку, два полевых транзистора, истоки которых соединены между собой, а затворы подключены к выводам вторичной обмотки парафазного симметричного трансформатора, выводы первичной обмотки которого соединены с источником сигнала. При этом входной колебательный контур включен между точкой соединения истоков полевых транзисторов и общей шиной, а нагрузка включена между точкой соединения стоков полевых транзисторов и общей шиной. Полевые транзисторы использованы в пассивном режиме и открываются на пиках гетеродинного напряжения, поступающего с парафазного симметрирующего трансформатора дважды за период гетеродинного напряжения, при этом суммарная проводимость между колебательным контуром и нагрузкой изменяется дважды за период гетеродинного напряжения, в результате чего происходит преобразование частоты входного сигнала на удвоенной частоте гетеродина.The closest technical solution is a frequency converter (USSR Author's Certificate No. 1020969, 1983), which is chosen as a prototype. This frequency converter contains an input oscillating circuit, a load, two field-effect transistors, the sources of which are interconnected, and the gates are connected to the terminals of the secondary winding of a paraphase symmetric transformer, the terminals of the primary winding of which are connected to the signal source. In this case, the input oscillatory circuit is connected between the connection point of the sources of field-effect transistors and a common bus, and the load is connected between the connection point of the drains of field-effect transistors and a common bus. Field-effect transistors are used in a passive mode and open at the peaks of the heterodyne voltage coming from the paraphase balancing transformer twice during the period of the heterodyne voltage, while the total conductivity between the oscillating circuit and the load changes twice during the period of the heterodyne voltage, as a result of which the frequency of the input signal is doubled local oscillator frequency.

Недостатком данного типа преобразователя является низкий коэффициент преобразования, вызванный использованием полевых транзисторов в пассивном режиме и малая развязка сигнальных и гетеродинных цепей вследствие большой паразитной барьерной емкости сток-затвор полевых транзисторов с р-n переходом.The disadvantage of this type of converter is the low conversion coefficient caused by the use of field-effect transistors in the passive mode and the small isolation of signal and heterodyne circuits due to the large stray barrier capacitance of the drain-gate of field-effect transistors with a pn junction.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в расширении функциональных возможностей преобразователя частоты, а именно в увеличении развязки между цепями входного сигнала и сигнала гетеродина при обеспечении возможности преобразования частоты входного сигнала на удвоенной частоте сигнала гетеродина при коэффициенте преобразования, большем единицы.The technical result of the claimed invention is to expand the functionality of the frequency converter, namely to increase the isolation between the input signal and the local oscillator signal while providing the possibility of converting the frequency of the input signal at twice the frequency of the local oscillator signal with a conversion coefficient greater than unity.

Технический результат достигается за счет того, что в преобразователь частоты, содержащий входной колебательный контур, состоящий из второй катушки индуктивности и шестого конденсатора, а также трансформатор, резистор нагрузки, второй полевой транзистор, третий полевой транзистор, истоки и стоки которых соединены между собой, дополнительно введены первый конденсатор, второй конденсатор, четвертый конденсатор, пятый конденсатор, первый резистор, второй резистор, третий резистор, первый биполярный транзистор, источник питания постоянного тока, выходной колебательный контур, состоящий из первой катушки индуктивности и третьего конденсатора, и источник гетеродинного сигнала. Причем в данной схеме использованы полевые транзисторы МОП-типа. Первый вывод первого конденсатора, первый вывод первого резистора, первый вывод первой катушки индуктивности, первый вывод третьего конденсатора и первый вывод резистора нагрузки соединены между собой и подключены к положительному выводу источника питания постоянного тока. Второй вывод первого конденсатора, второй вывод второй катушки индуктивности, второй вывод шестого конденсатора, второй вывод второго резистора, второй вывод третьего резистора, объединенные истоки второго полевого транзистора и третьего полевого транзистора, второй вывод трансформатора соединены между собой и подключены к отрицательному выводу источника питания постоянного тока, соединенного с корпусом. Первый вывод второго конденсатора соединен с первым выводом шестого конденсатора и первым выводом второй катушки индуктивности и является входом напряжения сигнала относительно корпуса. Второй вывод второго конденсатора подключен к второму выводу первого резистора, первому выводу второго резистора и базе первого биполярного транзистора, коллектор которого подключен к второму выводу первой катушки индуктивности, второму выводу третьего конденсатора, подключенного к первому выводу четвертого конденсатора, второй вывод которого соединен с вторым выводом резистора нагрузки, являющимся выходом сигнала схемы преобразователя. Эмиттер первого биполярного транзистора подключен к точке соединения первого вывода третьего резистора и первого вывода пятого конденсатора, второй вывод которого подключен к объединенным стокам второго полевого транзистора и третьего полевого транзистора. При этом затвор второго полевого транзистора подключен к первому выводу трансформатора, а затвор третьего полевого транзистора подключен к третьему выводу трансформатора. Четвертый вывод трансформатора соединен с первым выводом источника гетеродинного сигнала, второй вывод которого соединен с пятым выводом трансформатора.The technical result is achieved due to the fact that a frequency converter containing an input oscillating circuit, consisting of a second inductor and a sixth capacitor, as well as a transformer, a load resistor, a second field effect transistor, a third field effect transistor, the sources and drains of which are interconnected, are additionally introduced the first capacitor, the second capacitor, the fourth capacitor, the fifth capacitor, the first resistor, the second resistor, the third resistor, the first bipolar transistor, the power source is constantly of the current, the output oscillating circuit, consisting of the first inductor and the third capacitor, and the source of the heterodyne signal. Moreover, in this circuit field-effect MOSFETs are used. The first terminal of the first capacitor, the first terminal of the first resistor, the first terminal of the first inductor, the first terminal of the third capacitor and the first terminal of the load resistor are interconnected and connected to the positive terminal of the DC power source. The second terminal of the first capacitor, the second terminal of the second inductor, the second terminal of the sixth capacitor, the second terminal of the second resistor, the second terminal of the third resistor, the combined sources of the second field-effect transistor and the third field-effect transistor, the second terminal of the transformer are interconnected and connected to the negative terminal of the DC power source current connected to the housing. The first terminal of the second capacitor is connected to the first terminal of the sixth capacitor and the first terminal of the second inductor and is the input voltage signal relative to the housing. The second terminal of the second capacitor is connected to the second terminal of the first resistor, the first terminal of the second resistor and the base of the first bipolar transistor, the collector of which is connected to the second terminal of the first inductor, the second terminal of the third capacitor connected to the first terminal of the fourth capacitor, the second terminal of which is connected to the second terminal load resistor, which is the output signal of the converter circuit. The emitter of the first bipolar transistor is connected to the connection point of the first terminal of the third resistor and the first terminal of the fifth capacitor, the second terminal of which is connected to the combined drains of the second field-effect transistor and the third field-effect transistor. In this case, the gate of the second field-effect transistor is connected to the first terminal of the transformer, and the gate of the third field-effect transistor is connected to the third terminal of the transformer. The fourth terminal of the transformer is connected to the first terminal of the heterodyne signal source, the second terminal of which is connected to the fifth terminal of the transformer.

На чертеже приведена схема электрическая принципиальная преобразователя частоты, которая содержит входной колебательный контур 1, состоящий из второй катушки индуктивности 2 и шестого конденсатора 3, а также парафазный симметрирующий трансформатор 4, резистор нагрузки 5, второй полевой транзистор 6, третий полевой транзистор 7, истоки и стоки которых соединены между собой. В схему дополнительно введены первый конденсатор 8, второй конденсатор 9, четвертый конденсатор 10, пятый конденсатор 11, первый резистор 12, второй резистор 13, третий резистор 14, первый биполярный транзистор 15, источник питания постоянного тока 16, выходной колебательный контур 17, состоящий из первой катушки индуктивности 18 и третьего конденсатора 19, и источник гетеродинного сигнала 20. Причем в данной схеме использованы полевые транзисторы МОП-типа с правой характеристикой. Первый вывод первого конденсатора 8, первый вывод первого резистора 12, первый вывод первой катушки индуктивности 18, первый вывод третьего конденсатора 19 и первый вывод резистора нагрузки 5 соединены между собой и подключены к положительному выводу источника питания постоянного тока 16. Второй вывод первого конденсатора 8, второй вывод второй катушки индуктивности 2, второй вывод шестого конденсатора 3, второй вывод второго резистора 13, второй вывод третьего резистора 14, объединенные истоки второго полевого транзистора 6 и третьего полевого транзистора 7, второй вывод трансформатора 4 соединены между собой и подключены к отрицательному выводу источника питания постоянного тока 16, соединенного с корпусом. Первый вывод второго конденсатора 9 соединен с первым выводом шестого конденсатора 3 и первым выводом второй катушки индуктивности 2 и является входом напряжения сигнала относительно корпуса. Второй вывод второго конденсатора 9 подключен к второму выводу первого резистора 12, первому выводу второго резистора 13 и базе первого биполярного транзистора 15, коллектор которого подключен к второму выводу первой катушки индуктивности 18, второму выводу третьего конденсатора 19, подключенного к первому выводу четвертого конденсатора 10, второй вывод которого соединен с вторым выводом резистора нагрузки 5, являющимся выводом сигнала схемы преобразователя. Эмиттер первого биполярного транзистора 15 подключен к точке соединения первого вывода третьего резистора 14 и первого вывода пятого конденсатора 11, второй вывод которого подключен к объединенным стокам второго полевого транзистора 6 и третьего полевого транзистора 7. При этом затвор второго полевого транзистора 6 подключен к первому выводу трансформатора 4, а затвор третьего полевого транзистора 7 подключен к третьему выводу трансформатора 4. Четвертый вывод трансформатора 4 соединен с первым выводом источника гетеродинного сигнала 20, второй вывод которого соединен с пятым выводом трансформатора 4.The drawing shows an electrical circuit diagram of a frequency converter, which contains an input oscillating circuit 1, consisting of a second inductor 2 and a sixth capacitor 3, as well as a paraphase balancing transformer 4, a load resistor 5, a second field effect transistor 6, a third field effect transistor 7, the sources and drains which are interconnected. The first capacitor 8, the second capacitor 9, the fourth capacitor 10, the fifth capacitor 11, the first resistor 12, the second resistor 13, the third resistor 14, the first bipolar transistor 15, the DC power source 16, the output oscillating circuit 17, consisting of the first inductance coil 18 and the third capacitor 19, and the heterodyne signal source 20. Moreover, in this circuit MOS-type field effect transistors with the right characteristic are used. The first terminal of the first capacitor 8, the first terminal of the first resistor 12, the first terminal of the first inductor 18, the first terminal of the third capacitor 19 and the first terminal of the load resistor 5 are interconnected and connected to the positive terminal of the DC power source 16. The second terminal of the first capacitor 8, the second terminal of the second inductor 2, the second terminal of the sixth capacitor 3, the second terminal of the second resistor 13, the second terminal of the third resistor 14, the combined sources of the second field effect transistor 6 and the third field transistor 7, the second terminal of the transformer 4 are interconnected and connected to the negative terminal of the DC power source 16 connected to the housing. The first terminal of the second capacitor 9 is connected to the first terminal of the sixth capacitor 3 and the first terminal of the second inductor 2 and is the input voltage signal relative to the housing. The second terminal of the second capacitor 9 is connected to the second terminal of the first resistor 12, the first terminal of the second resistor 13 and the base of the first bipolar transistor 15, the collector of which is connected to the second terminal of the first inductor 18, the second terminal of the third capacitor 19 connected to the first terminal of the fourth capacitor 10, the second terminal of which is connected to the second terminal of the load resistor 5, which is the signal output of the converter circuit. The emitter of the first bipolar transistor 15 is connected to the connection point of the first terminal of the third resistor 14 and the first terminal of the fifth capacitor 11, the second terminal of which is connected to the combined drains of the second field effect transistor 6 and the third field effect transistor 7. The gate of the second field effect transistor 6 is connected to the first terminal of the transformer 4, and the gate of the third field-effect transistor 7 is connected to the third terminal of the transformer 4. The fourth terminal of the transformer 4 is connected to the first terminal of the heterodyne signal source 20, W swarm terminal connected to a fifth terminal of the transformer 4.

Преобразователь частоты работает следующим образом.The frequency converter operates as follows.

Напряжение входного сигнала подается на входной колебательный контур 1, настроенный на частоту входного сигнала, образованный второй катушкой индуктивности 2 и шестым конденсатором 3. Далее сигнал поступает на вход резонасного каскада усиления с расщепленной нагрузкой, выполненный по схеме с общим эмиттером, охваченный местной отрицательной обратной связью по переменному току, образованный первым биполярным транзистором 15, первым конденсатором 8, являющимся блокировочным по переменному току, вторым конденсатором 9, четвертым конденсатором 10, пятым конденсатором 11, являющимися разделительными по постоянному току, первым резистором 12, вторым резистором 13, третьим резистором, определяющими режим первого биполярного транзистора 15 по постоянному току. Третий конденсатор 19 и первая катушка индуктивности 18 образуют выходной колебательный контур, настроенный на промежуточную частоту, и совместно с резистором нагрузки 5 составляют нагрузку преобразователя частоты по переменному току.The voltage of the input signal is supplied to the input oscillating circuit 1, tuned to the frequency of the input signal, formed by the second inductor 2 and the sixth capacitor 3. Next, the signal is fed to the input of the resonant amplifier stage with split load, made according to the common emitter circuit, covered by local negative feedback alternating current, formed by the first bipolar transistor 15, the first capacitor 8, which is blocking by alternating current, the second capacitor 9, the fourth condensate oror 10, fifth capacitor 11, which are dividing by direct current, first resistor 12, second resistor 13, third resistor, determining the mode of the first bipolar transistor 15 by direct current. The third capacitor 19 and the first inductor 18 form an output oscillating circuit tuned to an intermediate frequency, and together with the load resistor 5 make up the load of the frequency converter for alternating current.

К точке соединения эмиттера первого биполярного транзистора 15 и первого вывода третьего резистора 14 через разделительный пятый конденсатор 11 подключены стоки второго полевого транзистора 6 и третьего полевого транзистора 7. При этом затворы второго полевого транзистора 6 и третьего полевого транзистора 7 подключены к симметрирующему парафазному трансформатору 4 и управляются в противофазе.To the connection point of the emitter of the first bipolar transistor 15 and the first output of the third resistor 14 through the decoupling fifth capacitor 11, the drains of the second field effect transistor 6 and the third field effect transistor 7 are connected. The gates of the second field effect transistor 6 and the third field effect transistor 7 are connected to a balancing paraphase transformer 4 and controlled in antiphase.

При применении однотипных, согласованных по параметрам второго полевого транзистора 6 и третьего полевого транзистора 7 паразитные емкости сток-затвор и соответствующие обмотки трансформатора 4, подключенные к затворам данных полевых транзисторов, образуют сбалансированную мостовую схему, что обеспечивает высокое подавление токов с частотой гетеродина в цепях усилительного каскада, позволяя получить высокую степень развязки сигнальной и гетеродинной цепей.When using the same type, matched in parameters of the second field-effect transistor 6 and the third field-effect transistor 7, the stray capacitance of the drain-gate and the corresponding windings of the transformer 4 connected to the gates of these field-effect transistors form a balanced bridge circuit that provides high current suppression with a local oscillator frequency in the amplifier circuits cascade, allowing to obtain a high degree of isolation of the signal and heterodyne circuits.

Дифференциальное сопротивление Rдиф второго полевого транзистора 6 и третьего полевого транзистора 7 изменяется от величины 1/S(6,7) (на пиках гетеродинного сигнала) до бесконечно большой величины (в запертом состоянии), где S(6,7) - дифференциальная крутизна каналов открытых второго полевого транзистора 6 и третьего полевого транзистора 7.The differential resistance R diff of the second field-effect transistor 6 and the third field-effect transistor 7 varies from 1 / S (6.7) (at the peaks of the heterodyne signal) to an infinitely large value (in the locked state), where S (6.7) is the differential slope open channels of the second field effect transistor 6 and the third field effect transistor 7.

При открывающем уровне напряжения сигнала гетеродина (на пиках синусоиды) Rдиф«R(14), коэффициент передачи каскада усиления, определяется следующим соотношением: К≈Rн/Rдиф.At the opening voltage level of the local oscillator signal (at the peaks of the sinusoid) R diff «R (14) , the gain of the gain stage is determined by the following ratio: K≈R n / R diff .

При запертых втором полевом транзисторе 6 и третьем полевом транзисторе 7 коэффициент передачи каскада усиления определяется следующим соотношением: К=RH/R(14), гдеWhen the second field-effect transistor 6 and the third field-effect transistor 7 are locked, the gain of the amplification stage is determined by the following relation: K = R H / R (14) , where

RH - эквивалентное сопротивление нагрузки, определяемое первой катушкой индуктивности 18, третьим конденсатором 19 и резистором нагрузки 5.R H is the equivalent load resistance determined by the first inductor 18, the third capacitor 19 and the load resistor 5.

Так как каскад усиления охвачен местной последовательной отрицательной обратной связью по переменному току, являющейся функцией гетеродинного сигнала, усиление резонансного каскада также определяется глубиной отрицательной обратной связи, являющейся периодической функцией времени.Since the amplification stage is covered by local consecutive negative feedback on alternating current, which is a function of the local oscillator signal, the amplification of the resonance stage is also determined by the depth of the negative feedback, which is a periodic function of time.

С учетом того, что второй полевой транзистор 6 и третий полевой транзистор 7 включены параллельно по переменному току, изменение дифференциального суммарного сопротивления каналов полевых транзисторов происходит дважды за период гетеродинного напряжения, при этом коэффициент передачи усиления изменяется от минимального значения, определяемого как К=Rн/R(14), до максимального значения, определяемого как К≈Rн/Rдиф, дважды за период гетеродинного напряжения и может быть представлен в следующем виде:Given that the second field-effect transistor 6 and the third field-effect transistor 7 are connected in parallel with alternating current, the differential total resistance of the channels of the field-effect transistors changes twice during the heterodyne voltage period, while the gain transfer coefficient changes from the minimum value, defined as K = R n / R (14) , up to the maximum value, defined as K≈R n / R differential , twice during the heterodyne voltage period and can be represented as follows:

К(t)=K0+K1cos(2ωгt)+K2cos(4ωгt)+...,K (t) = K 0 + K1cos (2ωгt) + K 2 cos (4ωгt) + ...,

где К0 - модуль коэффициента передачи на частоте входного сигнала,where K 0 - modulus of the transmission coefficient at the frequency of the input signal,

К1, К2... - модуль коэффициента передачи на соответствующих частотах, кратных четным частотам гетеродина.K 1 , K 2 ... is the transmission coefficient modulus at the corresponding frequencies that are multiples of the even frequencies of the local oscillator.

При поступлении на вход преобразователя частоты напряжения сигнала, определяемого по формуле: Uc(t)=Umc cos(ωct), где:Upon receipt of a voltage signal at the input of the frequency converter, determined by the formula: U c (t) = U mc cos (ωct), where:

Umc - амплитуда входного сигнала,U mc is the amplitude of the input signal,

ωс - круговая частота входного сигнала, на эквивалентном сопротивлении нагрузки Rн появляются следующие составляющие:ωс is the circular frequency of the input signal, the following components appear on the equivalent load resistance R n :

Uвых(t)=Umc cos(ωct) К(t)=Umc cos(ωct) (К01cos (2ωгt)+К2cos (4ωгt)+...)=Umc cos(ωct) К0+Umc cos(ωct) К1cos (2ωгt)+Umc cos(ωct) К2cos (4ωгt)+...=,U o (t) = U mc cos (ωct) К (t) = U mc cos (ωct) (К 0 + К 1 cos (2ωгt) + К 2 cos (4ωгt) + ...) = U mc cos ( ωct) K 0 + U mc cos (ωct) K 1 cos (2ωгt) + U mc cos (ωct) К 2 cos (4ωгt) + ... =,

где ωг - круговая частота гетеродина.where ωg is the circular frequency of the local oscillator.

В спектре выходного сигнала имеются частоты вида: ωпч=±2nωг±mωс, (где n и m - целые положительные числа).In the spectrum of the output signal there are frequencies of the form: ωпч = ± 2nωг ± mωс, (where n and m are positive integers).

Подбором элементов колебательного контура, образованного первой катушкой индуктивности 18 и третьим конденсатором 19, могут быть выделены соответствующие комбинационные частоты из спектра выходного сигнала.By selecting the elements of the oscillating circuit formed by the first inductor 18 and the third capacitor 19, the corresponding combination frequencies can be extracted from the spectrum of the output signal.

Высокая степень развязки между цепями напряжения входного сигнала и напряжения сигнала гетеродина обусловлена взаимной компенсацией противофазных токов с частотой гетеродинного сигнала в нагрузке мостовой схемы, образованной паразитными емкостями затвор-сток второго 6 и третьего 7 полевых транзисторов МОП-типа и соответствующими обмотками симметрирующего парафазного трансформатора 4, а также малой проходной емкостью затвор-сток второго 6 и третьего 7 полевых транзисторов.A high degree of isolation between the input voltage and the local oscillator signal voltage circuits is due to the mutual compensation of the out-of-phase currents with the heterodyne signal frequency in the load of the bridge circuit formed by parasitic gate-drain capacitors of the second 6 and third 7 field-effect transistors of the MOS type and the corresponding windings of the balancing paraphase transformer 4, as well as a small throughput gate-drain capacity of the second 6 and third 7 field-effect transistors.

Преобразователь частоты содержит резонансный усилительный каскад с расщепленной нагрузкой, охваченный местной отрицательной обратной связью, глубина которой определяется дифференциальным сопротивлением второго 6 и третьего 7 полевых транзисторов, включенных параллельно в пассивном режиме. При этом затворы второго 6 и третьего 7 полевых транзисторов управляются противофазно, что приводит к изменению сопротивления обратной связи дважды за период гетеродинного сигнала.The frequency converter contains a resonant amplifier stage with split load, covered by local negative feedback, the depth of which is determined by the differential resistance of the second 6 and third 7 field-effect transistors connected in parallel in the passive mode. In this case, the gates of the second 6 and third 7 field-effect transistors are controlled out of phase, which leads to a change in feedback resistance twice during the period of the heterodyne signal.

Claims (1)

Преобразователь частоты, содержащий входной колебательный контур, состоящий из второй катушки индуктивности и шестого конденсатора, а также трансформатор, резистор нагрузки, второй полевой транзистор, третий полевой транзистор, истоки и стоки которых соединены между собой, отличающийся тем, что в него дополнительно введены первый конденсатор, второй конденсатор, четвертый конденсатор, пятый конденсатор, первый резистор, второй резистор, третий резистор, первый биполярный транзистор, источник питания постоянного тока, выходной колебательный контур, состоящий из первой катушки индуктивности и третьего конденсатора, и источник гетеродинного сигнала, причем использованы полевые транзисторы МОП-типа, при этом первый вывод первого конденсатора, первый вывод первого резистора, первый вывод первой катушки индуктивности, первый вывод третьего конденсатора и первый вывод резистора нагрузки соединены между собой и подключены к положительному выводу источника питания постоянного тока, второй вывод первого конденсатора, второй вывод второй катушки индуктивности, второй вывод шестого конденсатора, второй вывод второго резистора, второй вывод третьего резистора, объединенные истоки второго полевого транзистора и третьего полевого транзистора, второй вывод трансформатора соединены между собой и подключены к отрицательному выводу источника питания постоянного тока, соединенного с корпусом, первый вывод второго конденсатора соединен с первым выводом шестого конденсатора и первым выводом второй катушки индуктивности и является входом напряжения сигнала относительно корпуса, второй вывод второго конденсатора подключен к второму выводу первого резистора, первому выводу второго резистора и базе первого биполярного транзистора, коллектор которого подключен к второму выводу первой катушки индуктивности, второму выводу третьего конденсатора, подключенного к первому выводу четвертого конденсатора, второй вывод которого соединен с вторым выводом резистора нагрузки, являющимся выходом сигнала схемы преобразователя, эмиттер первого биполярного транзистора подключен к точке соединения первого вывода третьего резистора и первого вывода пятого конденсатора, второй вывод которого подключен к объединенным стокам второго полевого транзистора и третьего полевого транзистора, при этом затвор второго полевого транзистора подключен к первому выводу трансформатора, а затвор третьего полевого транзистора подключен к третьему выводу трансформатора, четвертый вывод трансформатора соединен с первым выводом источника гетеродинного сигнала, второй вывод которого соединен с пятым выводом трансформатора.A frequency converter containing an input oscillating circuit, consisting of a second inductor and a sixth capacitor, as well as a transformer, a load resistor, a second field effect transistor, a third field effect transistor, the sources and drains of which are interconnected, characterized in that the first capacitor is additionally introduced into it , second capacitor, fourth capacitor, fifth capacitor, first resistor, second resistor, third resistor, first bipolar transistor, DC power supply, output a loop consisting of a first inductor and a third capacitor, and a heterodyne signal source, and MOSFETs are used, with the first output of the first capacitor, the first output of the first resistor, the first output of the first inductor, the first output of the third capacitor and the first output load resistors are interconnected and connected to the positive terminal of the DC power source, the second terminal of the first capacitor, the second terminal of the second inductor, the second pin the sixth capacitor, the second terminal of the second resistor, the second terminal of the third resistor, the combined sources of the second field-effect transistor and the third field-effect transistor, the second terminal of the transformer are interconnected and connected to the negative terminal of the DC power source connected to the housing, the first terminal of the second capacitor is connected to the first the output of the sixth capacitor and the first output of the second inductor and is the input voltage signal relative to the housing, the second output of the second condensate pa is connected to the second terminal of the first resistor, the first terminal of the second resistor and the base of the first bipolar transistor, the collector of which is connected to the second terminal of the first inductor, the second terminal of the third capacitor connected to the first terminal of the fourth capacitor, the second terminal of which is connected to the second terminal of the load resistor, which is the signal output of the converter circuit, the emitter of the first bipolar transistor is connected to the connection point of the first terminal of the third resistor and the first terminal a capacitor, the second terminal of which is connected to the combined drains of the second field-effect transistor and the third field-effect transistor, while the gate of the second field-effect transistor is connected to the first terminal of the transformer, and the gate of the third field-effect transistor is connected to the third terminal of the transformer, the fourth terminal of the transformer is connected to the first terminal of the heterodyne signal source , the second terminal of which is connected to the fifth terminal of the transformer.
RU2005101785/09A 2005-01-26 2005-01-26 Frequency converter RU2285330C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005101785/09A RU2285330C1 (en) 2005-01-26 2005-01-26 Frequency converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005101785/09A RU2285330C1 (en) 2005-01-26 2005-01-26 Frequency converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005101785A RU2005101785A (en) 2006-07-10
RU2285330C1 true RU2285330C1 (en) 2006-10-10

Family

ID=36830250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005101785/09A RU2285330C1 (en) 2005-01-26 2005-01-26 Frequency converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2285330C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2500065C2 (en) * 2011-12-06 2013-11-27 Афанасьева Галина Николаевна Modulator on mos-transistors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2500065C2 (en) * 2011-12-06 2013-11-27 Афанасьева Галина Николаевна Modulator on mos-transistors

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005101785A (en) 2006-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hajimiri et al. Design issues in CMOS differential LC oscillators
US7961058B2 (en) Frequency divider using an injection-locking-range enhancement technique
US4334324A (en) Complementary symmetry FET frequency converter circuits
US8823463B2 (en) Oscillator circuit and method for generating an oscillation
US8040166B2 (en) Frequency multiplier
JP4889761B2 (en) Voltage controlled oscillator
US20120249250A1 (en) Quadrature Voltage Controlled Oscillator
Luong et al. Transformer-based design techniques for oscillators and frequency dividers
KR100737630B1 (en) An offset local oscillator without using a frequency divider
JP5385455B2 (en) Improved mixer circuit
Latha et al. Extending the design space of class E mode to design a multi-octave power amplifier
RU2285330C1 (en) Frequency converter
KR100704526B1 (en) Active differential to single-ended converter
CN106374837B (en) Quadrature voltage controlled oscillator
KR20100079080A (en) Gillbert cell type mixer
US8219054B2 (en) Oscillating circuit and radio communication apparatus
US8543078B2 (en) Harmonic mixer circuit
RU2279180C1 (en) Frequency transformer
TW202103450A (en) Injection locked divide-by-three frequency divider providing an injection locked frequency divider that has a wide frequency locking range and low power consumption
RU2266610C1 (en) Frequency mixer
Herceg et al. Comparison of class C and high efficiency class E amplifiers at 435 MHz
KR100615552B1 (en) Voltage controlled oscillator using complementary transistors which are series cross coupled, and transceiver using the same
RU2517429C1 (en) Voltage-controlled generator
TW201032462A (en) Mixer capable of improving signal quality
WO2003079538A1 (en) Frequency converter

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20120628

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130127