SU1385242A1 - Frequency multiplier - Google Patents

Frequency multiplier Download PDF

Info

Publication number
SU1385242A1
SU1385242A1 SU864041995A SU4041995A SU1385242A1 SU 1385242 A1 SU1385242 A1 SU 1385242A1 SU 864041995 A SU864041995 A SU 864041995A SU 4041995 A SU4041995 A SU 4041995A SU 1385242 A1 SU1385242 A1 SU 1385242A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
capacitor
base circuit
filter
transistor
Prior art date
Application number
SU864041995A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иванович Бочаров
Олег Петрович Новожилов
Original Assignee
Воронежский Политехнический Институт
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 Воронежский Политехнический Институт filed Critical Воронежский Политехнический Институт
Priority to SU864041995A priority Critical patent/SU1385242A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1385242A1 publication Critical patent/SU1385242A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике . Цель изобретени  - повьпиение КПД на низких частотах рабочего диа- пазона. Устр-во содержит входной фильтр 1, выходной фильтр 2, полупроводниковый диод 3, конденсатор 4, Введен транзистор (Т) 5, эмиттер и коллектор К -рого соединены с соответствующими из злект.родов диода 3. База Т 5 соединена с дополнительным инверсным выходом фильтра 1, Диод 3 и Т 5 выполн ют функции управл емого ключа с двухсторонней проводимостью. Конденсатор 4 используетс  как эл-т, не внос щий потери и создающий женную форму напр жени . Чем больше емкость конденсатора 4, тем больше амплитуда импульсов напр жени , тем больше мощность на выходе устр-ва. Базова  цепь Т 5 строитс  по извест- ньм правилам, с ее помощью задаетс  рабоча  точка по посто нному току, а также обеспечиваетс  св зь с предыдущим каскадом. При умножении часто - ты в четное число раз использована базова  цепь, содержаща  резисторы 6 и 7, При умножении в нечетное число раз в базовую цепь Т 5 вводитс  напр жение смещени , при зтом базова  цепь не содержит эл-тов дл  подачи смещени . 3 ил. (О (ЛThe invention relates to radio engineering. The purpose of the invention is to increase efficiency at low frequencies of the working range. The device contains an input filter 1, an output filter 2, a semiconductor diode 3, a capacitor 4, A transistor (T) 5 is introduced, the emitter and the collector K are connected to the corresponding diode 3 of the electrodes. The base T 5 is connected to an additional inverse output filter 1, diode 3 and T 5 perform the functions of a controllable key with two-way conductance. Capacitor 4 is used as an electronic device that does not introduce losses and creates a weak form of voltage. The larger the capacitance of the capacitor 4, the greater the amplitude of the voltage pulses, the greater the output power of the device. The base circuit T 5 is constructed according to known rules, it is used to set the operating point in direct current, and also provides communication with the previous cascade. When multiplying the frequency, the base circuit containing resistors 6 and 7 is used at an even number of times. When multiplied by an odd number of times, a bias voltage is introduced into the base circuit T 5, while the base circuit does not contain an element to supply the bias. 3 il. (Oh (L

Description

. Гю. Gyu

ЛL

ihih

« "

О.ABOUT.

TiTi

МедHoney

0000

0000

СПSP

юYu

4; юfour; Yu

If ----If ----

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в качестве источника гармонических колебаний, в частности в системах св зи,The invention relates to radio engineering and can be used as a source of harmonic oscillations, in particular in communication systems,

Цель изобретени  - повьппение КПД на низких частотах рабочего диапазона .The purpose of the invention is to increase the efficiency at low frequencies of the working range.

На фиг.. 1 и 2 представлены принципиальна  электрическа  схема предлагаемого умножител  частоты дл  случаев умножени  частоты соответственно в четное и нечетное число раз; на фиг. 3 - временные диаграммы его работы.Figures 1 and 2 illustrate the circuit diagram of the proposed frequency multiplier for cases of frequency multiplication, even and odd times, respectively; in fig. 3 - time diagrams of his work.

Умножитель частоты содержит входной фильтр 1, выходной фильтр 2, полупроводниковый диод 3, конденсатор 4, транзистор 5,The frequency multiplier contains an input filter 1, an output filter 2, a semiconductor diode 3, a capacitor 4, a transistor 5,

Умножитель частоты работает следующим образом.The frequency multiplier works as follows.

При подаче на вход умножител  час тоты колебаний с частотой о на конденсаторе 9 входного фильтра 1 (фиг. 1) по вл етс  синусоидальное напр жение (фиг За), которое с дополнительного инверсного выхода входного фильтра 1 через делитель напр жени , составленньгй из резисторов 6 и 7 (фиг. 1),поступает на базу транзистора 5,When the oscillation frequency is fed to the input with a frequency o on the capacitor 9 of the input filter 1 (Fig. 1), a sinusoidal voltage appears (Fig. 3a) which, from the additional inverse output of the input filter 1, through a voltage divider composed of resistors 6 and 7 (Fig. 1), is supplied to the base of transistor 5,

Под действием натгр жени  IJg через катушку 8 индуктивности течет ток ig (фиг. 36). Первую четверть периода Т входных колебаний ток ig (горизонтальна  штриховка на фиг. 36) проте кает через полупроводниковый диод 3, создава  весьма маЛое по величине напр жение ,,, (фиг. Зв) отрица- . тельной пол рности на зажимах 10и.1К Поэтому несмотр  на то, что в это врем  на базу транзистора 5 поступает положительное напр жение, он закрыт отрицательным напр жением iJio-ni прикладываемым к коллектору. Во вторую четверть периода ток ig (вертикальна  штриховка на фиг. 36) протекает через транзистор 5, создава  при этом незначительное по величине положительное напр жение c-ti (фиг. Зв) на зажимах 10 и 1J, которое запирает полупроводниковый диод 3. Во вторую половину периода Т ток ig (наклонна  штриховка на фиг. 36) протекает через конденсатор 4, создава  на нем напр жение о-ч1 (фиг. Зв) , В это врем  полупроводниковый диод 3 закрыт положительным напр жениемUnder the action of tensioning IJg, a current ig flows through the inductance coil 8 (Fig. 36). The first quarter of the period T of the input oscillations of the current ig (horizontal hatching in Fig. 36) flows through the semiconductor diode 3, creating a very small voltage value ,,,, (Fig. Sv) is negative. Therefore, despite the fact that at this time a positive voltage is applied to the base of transistor 5, it is closed by a negative voltage iJio-ni applied to the collector. In the second quarter of the period, the current ig (vertical hatching in Fig. 36) flows through the transistor 5, creating an insignificant positive voltage c-ti (Fig. Sv) at terminals 10 and 1J, which blocks semiconductor diode 3. Secondly half of the period T, the current ig (sloping hatch in Fig. 36) flows through the capacitor 4, creating a voltage of about -1 on it (Fig. Sv). At this time, the semiconductor diode 3 is closed by a positive voltage

- , 385242- 385242

U,,U ,,

10ten

1515

2020

2525

30.thirty.

3535

4040

4545

5050

5555

, а транзистор 5 - отрицательным напр жением U, поступающим через резистивный делитель 6 и 7 напр жени  на его базу.and the transistor 5 is the negative voltage U, supplied through the resistive divider 6 and 7 of the voltage to its base.

.Таким образом, на вход выходного фильтра 2 поступает напр жение ц,., (фиг„ Зв, сплошна  лини ), в спектре которого содержатс  высшие гармоники. Под действием напр жени  ig, через входную цепь выходного фильтра 2 течет ток М-й гармоники (фиг. Зг, где коэффициент умножени  М прин т равным двум) и на выходе выходного фильтра 2 направл етс  напр жение умноженной частоты.Thus, the input of the output filter 2 is supplied with voltage c,., (Fig. "Sv, solid line), in the spectrum of which high harmonics are contained. Under the action of voltage ig, a current of the M-th harmonic flows through the input circuit of the output filter 2 (Fig. 3g, where the multiplication factor M is equal to two) and the output of the output filter 2 directs the voltage of the multiplied frequency.

Конденсатор 4, полупроводн иковый диод 3 и транзистор 5 в совокупности представл ет собой нелинейный двухполюсник , через зажимы 10 и 11 кото- рого в установившемс  режиме протекает зар д q (пунктир на фиг. Зд), равный сумме зар дов Чд и q., а на его зажимах 10 и 11 создаетс  напр - ,жение Ь,,., (пунктир на фиг. Зв), : форму которого можно объ снить следующим образом. В предлагаемом умножителе ) частоты полупроводниковый диод 3 и транзистор 5 выполн ют функ- ,ции управл емого ключа с дву ссторон- ней проводимостью. В первую половину периода Т кЛюч замкнут, и падение напр жени  и.,на нем близко к нулю. Во вторую половину периода Т ключ разомкнут, и зар д q (пунктир на фиг. Зд) протекает через конденсатор 4. Так как напр жение на конденсаторе 4 пропорционально зар ду, то напр жение lo.i-, (пунктир на фиг. 2в) сохран ет форму зар да, т.е. работает в таком же режиме, в каком работают при умножении частоты диоды с накоплением зар да, позвол ющие получать КПД умножител , близкий к 100%. Однако при понижении частоты диоды с накоплением зар да начинают вести себ  как выпр мительные диодь. Поэтому введение в схему умножител  транзистора 5, обеспечивающего протекание тока в другом направлении, способствует сохранению такого режима ps6oTbii при котором через зажимы 10 и 11 протекают токи ig и J-i, не содержашзие посто нную составл ющую, поэтому мощность последней равна нулю, что способствует повьщаеншо КТТД,The capacitor 4, the semiconductor diode 3 and the transistor 5 collectively represent a non-linear two-port circuit, through the terminals 10 and 11 of which, in the steady state, charge q flows (dotted line in Fig. H), equal to the sum of the charges FD and q., and on its clamps 10 and 11, a voltage, L ,,,, (dotted in Fig. Sv), is created: the shape of which can be explained as follows. In the proposed multiplier, the frequencies of the semiconductor diode 3 and the transistor 5 perform the functions of a controlled switch with two-sided conductivity. In the first half of the period, T kLiuch is closed, and the voltage drop and., Is close to zero on it. In the second half of the period T, the switch is open, and charge q (dotted line in fig. Zd) flows through capacitor 4. Since the voltage on capacitor 4 is proportional to the charge, the voltage lo.i-, (dotted line in fig. 2c) retains the form of charge, i.e. It works in the same mode in which diodes with accumulation of charge work when the frequency multiplies, which allow to obtain an efficiency of the multiplier close to 100%. However, with decreasing frequency, diodes with an accumulation of charge begin to behave like rectifying diodes. Therefore, introducing into the multiplier circuit of transistor 5, which provides current flow in the other direction, contributes to maintaining such a mode ps6oTbii in which the ig and Ji currents flow through the terminals 10 and 11, does not contain a constant component, therefore the power of the latter is zero, which contributes to the growth of the CTDT ,

Конденсатор 4 используетс  как элемент, не внос и(ий потери и создаюCapacitor 4 is used as an element, not contributing and (losing and creating

щий искаженную форму напр жени  .f 10-111 фиг. Зв) При этом чем больше емкость С конденсатора 4, тем больше амплитуда импульсов напр жени , тем больше мощность на выходе т4ножител .The distorted voltage .f 10-111 of FIG. Sv) In this case, the larger the capacitance C of the capacitor 4, the greater the amplitude of the voltage pulses, the greater the power at the output of a T4 multiplier.

Базова  цепь транзис -ора 5 строитс  по известным правилам, с ее помощью задаетс  рабоча  точка пс посто нному току, а также обеспечиваетс  св зь с предыдущим каскадом. Например, при умножении частоты в четное число раз (фиг« 1) использована базова  цепь, содержаща  резис- торы 6 и 7.The basic circuit of transis-aor 5 is constructed according to well-known rules, it is used to set the operating point ps DC, and also provides communication with the previous cascade. For example, when the frequency is multiplied by an even number of times (FIG. “1), a base circuit containing resistors 6 and 7 is used.

При умножении частоты в нечетное число раз в базовую цепь транзистора 5 вводитс  посто нное напр жение смещени  (фиг. 2), при этом базова  цепь не содержит элементов дл  подачи смещени . Необходимость подачи напр жени  смещени , объ сн етс  следующим . При отсутствии смещени  импульсы напр жени  (фиг. Зв) имеют угол отсечки 90°и поэтому в , его спектре содержатс , помимо первой , только четные гармоники, что свидетельствует о невозможности умножени  частоты в нечетное число раз. Если на базу транзистора 5 подать напр жение смещени , то угол отсечWhen the frequency is multiplied an odd number of times, a constant bias voltage is introduced into the base circuit of transistor 5 (Fig. 2), while the base circuit does not contain elements for bias supply. The need for bias voltage supply is explained as follows. In the absence of displacement, the voltage pulses (Fig. 3 Sv) have a cut-off angle of 90 ° and therefore, its spectrum contains, in addition to the first, only even harmonics, which indicates the impossibility of multiplying the frequency by an odd number of times. If the base of the transistor 5 to apply the bias voltage, the cut-off angle

ки изменитс  и импульсы напр жени  io-ii будут по длительности больше или меньше половины периода. Это приведет в по влению нечетных гармоник в спектре напр жени  ,,, и, следовательно, через вькодной фильтр 2, выполненный, например, в виде последовательного контура, настроенного на нечетную гармонику, потечет ток, что свидетельствует об умножении частоты в нечетное число раз.The voltage changes and the voltage pulses io-ii will be longer or less than half the period in duration. This will result in the appearance of odd harmonics in the voltage spectrum, ,,, and, therefore, through the code filter 2, made for example in the form of a series circuit tuned to an odd harmonic, current flows, which indicates that the frequency is multiplied an odd number of times.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Умножитель частоты, содержащий входной фильтр, выходной фильтр, полупроводниковый диод, который включен параллельно выходу входного фильтра и входу выходного фильтра, а также конденсатор, один вывод которого соединен с одним из электродов полупроводникового диода, отличающийс  тем, что, с целью повьшхени  КПД на низких частотах рабочего диапазона, в него введен транзистор, эмиттер и коллектор которого соединены с соответствующими из электродов полупроводникового диода , а база транзистора соединена с дополнительным инверсным выходом входного фильтра.A frequency multiplier comprising an input filter, an output filter, a semiconductor diode that is connected in parallel with the output of the input filter and the input of the output filter, as well as a capacitor, one output of which is connected to one of the electrodes of the semiconductor diode, characterized in that frequencies of the operating range, a transistor is inserted in it, the emitter and collector of which is connected to the corresponding of the electrodes of the semiconductor diode, and the base of the transistor is connected to an additional inverse output input filter. 3 «43 “4 Фиг. 2FIG. 2 аbut иand 10-11 ,10-11, вat / / ,, «-/л /"- / l / / / ч./h / Фие.Phie.
SU864041995A 1986-03-24 1986-03-24 Frequency multiplier SU1385242A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864041995A SU1385242A1 (en) 1986-03-24 1986-03-24 Frequency multiplier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864041995A SU1385242A1 (en) 1986-03-24 1986-03-24 Frequency multiplier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1385242A1 true SU1385242A1 (en) 1988-03-30

Family

ID=21228244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864041995A SU1385242A1 (en) 1986-03-24 1986-03-24 Frequency multiplier

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1385242A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ризкин И.Х. Умножители и делители частоты. М.: Св зь, 1976, с. 242, рис. 7, 9. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhong Implementation of Chua's circuit with a cubic nonlinearity
Raab Idealized operation of the class E tuned power amplifier
Ahmed et al. On transconductance-C quadrature oscillators
Sotner et al. Second-order simple multiphase oscillator using Z-copy controlled-gain voltage differencing current conveyor
SU1385242A1 (en) Frequency multiplier
US3571627A (en) Regulated harmonic generator
US3353117A (en) Variable linear frequency multivibrator circuit with distorted input voltage controlling the voltage sensitive frequency determining capacitor
Kiliç et al. Improved realization of mixed-mode chaotic circuit
US3641462A (en) L-c oscillator tunable by external dc voltage through phase shifted feedback network
Elwakil et al. Two twin-T based op amp oscillators modified for chaos
US3477039A (en) Voltage controlled crystal oscillator
US3440564A (en) Astable relaxation oscillator including a bilateral limiter in the output circuit
US4660001A (en) Three-terminal negative admittance network
US3049626A (en) Spectrum generator
SU1660126A1 (en) Frequency divider
US3384836A (en) Transistor microwave oscillator having second harmonic coutput
GB817319A (en) Stabilised electric transistor oscillators
DE3730773A1 (en) Radio-frequency generator
Toki et al. Analysis of start-up characteristics of CMOS crystal oscillators
SU1292161A1 (en) Radio pulse frequency multiplier
SU1706001A1 (en) Crystal oscillator
SU1704263A1 (en) Controllable crystal oscillator
SU1626313A1 (en) Controlled crystal-controlled oscillator
US3860890A (en) Temperature stable rc oscillator
SU523507A1 (en) Frequency multiplier