SU1587616A1

SU1587616A1 - Кольцевой преобразователь частоты

Info

Publication number: SU1587616A1
Application number: SU884606228A
Authority: SU
Inventors: Боранбек Мазенович Мазенов
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4554
Priority date: 1988-11-16
Filing date: 1988-11-16
Publication date: 1990-08-23

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемной, передающей и электрорадиоизмерительной аппаратуре. Целью изобретени вл етс расширение диапазона преобразуемых частот. Кольцевой преобразователь частоты содержит транзисторы 1 - 4, резисторы 5 - 8, входной и выходной дифференциальные трансформаторы 9 и 10, конденсаторы 11 и 12, режекторный фильтр 13 и источник 14 питани . Первична обмотка выходного дифференциального трансформатора 10 состоит из полуобмоток 15 - 18. Преобразуемый сигнал подаетс в фазе к база-эмиттерным переходам транзисторов 1 - 4 через вторичные полуобмотки входного дифференциального трансформатора 9, включенные согласно. Проход параллельно через эти полуобмотки, токи преобразуемого сигнала компенсируютс в них, и поэтому вторичные полуобмотки не оказывают индуктивного сопротивлени , зависимого от частоты преобразуемого сигнала. Активные же сопротивлени вторичных полуобмоток в этом случае не ограничивают (не искажают) преобразуемый сигнал в широком диапазоне изменений частот. 1 ил.

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемной, в радиопередающей и электроизмерительной аппаратуре.

Цель изобретения - расширение диапазона преобразуемых частот.

На чертеже приведена структурная электрическая схема кольцевого преобразователя частоты. iq

Кольцевой преобразователь содер[жит первый, второй, третий и четвер-/ ;тый транзисторы 1-4, первый, второй, (третий и четвертью резисторы 5-8 входной и выходной дифференциальные тран- J5 ;сформаторы 9Ή 10, первый и второй (конденсаторы 11 и 12, режекторный ,фильтр 13 и источник 14 питания. Первичная обмотка выходного дифференциального трансформатора Ю состоит из 20 первой, второй, третьей и четвертой полуобмоток 15-18.

Кольцевой преобразователь часто'ты работает следующим образом.

Входной опорный сигнал U&_χ , через 25 входной дифференциальный трансформатор 9, вторичные полуобмотки которо(го включены согласно, управляет процессом открывания и закрывания балансных пар первого и второго транзисто- 3θ ров 1-4 ( третьего и четвертого тран(зисторов), в положительный полупериод открыты первый и второй транзисторы 1 и 2, закрыты - третий и четвертый транзисторы 3 и 4, а в отридательный полупериод— наоборот. Ток Яэт источника преобразуемого сигнала U_ftx.на выход кольцевого преобразователя частоты проходит при обоих полупериодах напряжения опорного ко- до лебания несущей частоты. При этом в положительный полупериод напряжения опорного колебания трк преобразуемого сигнала протекает следующим образом. Преобразуемый сигнал U_gxпо- 45 дается к каждому открытому первому и второму транзисторам 1 и 2 в фазе (к участку эмиттер-база) по цепям: для первого транзистора 1 - эмиттер, первый резистор 5, общая шина, верх- ..θ няя по схеме вторичная полуобмотка входного дифференциального трансформатора 9 - база: для второго транзистора 2 - эмиттер, второй резистор 6, общая шина, нижняя по схеме вторичная полуобмотн^ входного дифференциального трансформатора 9 - база. Причем, ввиду того, что первый и второй транзисторы 1 и 2 имеют взаимно противог:

положную структуру типа проводимости, базовый ток первого транзистора 1, например, увеличивается, а второго транзистора 2 - уменьшается. В соответствии с базовыми токами в этих транзисторах текут и коллекторные токи для преобразуемого сигнала по цепям: для первого транзистора 1 - коллектор, вторая полуобмотка 16 выходного дифференциального трансформатора 10, второй конденсатор 12, режекторный фильтр 13 (сопротивление которого для преобразуемого сигнала мало), общая шина, первый резистор 5 эмиттер; для второго транзистора 2 коллектор, первая полуобмотка 15, первый конденсатор 11, режекторный фильтр 13, общая шина, второй резистор 6 - эмиттер. Эти коллекторные токи по преобразуемому сигналу, проходя через первую и вторую полуобмотки 16 и 15 выходного дифференциального трансформатора 10, создадут в его магнитопроводе два магнитных потока. Направление каждого магнитного потока определяется изменением коллекторного тока соответствующего транзистора.

Вследствие того, что коллекторный ток первого«транзистора 1 увеличивается, а второго транзистора 2 - уменьшается, магнитные потоки имеют взаимно противоположные направления, но так как первая и вторая полуобмотки 15 и 16 включены встречно по отношению друг к другу, то эти магнитные потоки складываются и наводят суммарную ЭДС во вторичной обмотке выходного дифференциального трансформатора 10, что и требуется для преобразования сигнала. В отрицательный полупериод напряжения опорного колебания U _Вх , прохождение преобразуемого сигнала на выход кольцевого преобразователя частот происходит аналогичным образом, но в этом случае в работе участвуют третий и четвертый транзисторы 3 и 4, а вместо первой и второй полуобмоток 15 и 16 выходного диффе-: ренциального трансформатора 10 - третья и четвертая полуобмотки 17 и 18. При этом знак суммарной ЭДС, наведенный во вторичной обмотке выходного дифференциального трансформатора 10, будет,противоположен тому, что был в положительный полупериод U_gx.. Достигается это тем, что третья и четвертая пслуобмотки 17 и 18, вклю5 . 1587616 ченные встречно, включены встречно по отношению к первой паре и второй полуобмоткам 15 и 16, чем и обеспечивается двухтактное преобразование частоты.

Высокая степень компенсации магнитных потоков (балансировка) по току опорного колебания U_gx. на выходе ,θ предлагаемого кольцевого преобразователя частоты и,,следовательно, высокая точность преобразования достигаются следующим образом. В положительный полупериод напряжение U_в</ 15 подается к первому и второму транзисторам 1 и 2, к переходам база-эмиттер. При этом оба транзистора открыты и их базовые токи увеличиваются. В соответствии с базовыми токами в этих 20 транзисторах текут коллекторные токи для опорного колебания по цепям: для первого транзистора 1 - коллектор, вторая полуобмотка 16, второй и первый конденсаторы 12 и 11, первая по- 25 луобмотка 15, открытый переход коллектор-эмиттер второго транз'истора 2, второй и первый резисторы 6 и 5 эмиттер; для.второго транзистора 2 эмиттер, второй и первый резисторы 30 6 и 5, открытый переход эмиттер коллектор первого транзистора 1, вторая полуобмотка 16, второй и первый :конденсаторы 12 и 11, первая полуоб- мотка 9 - коллектор. При этом коллекторные токи этих транзисторов не текут через режекторный фильтр 13, так как сопротивление этого фильтра на¹этой частоте большое. Общий коллекторный ток, проходя через первую и до вторую полуобмотки 15 и 16, включенные встречно, создают в этих полуобмотках равные, но противоположнонаправленные магнитные потоки и поэтому, в результате компенсации маг- 45 нитных потоков, ток несущего опорного колебания на выходе кольцевого преобразователя частоты отсутствует.

Если первый и второй транзисторы 1 и 2 не идентичны по своим параметрам 5Q или их параметры изменяются под действием дестабилизирующих факторов, то высокая степень компенсации магнитных потоков не нарущается, так как общий коллекторный ток транзисторов для несущих опорных колебаний протекает последовательно через встречно включенные первую и вторую полуобмотки 15 и 16 первичной обмотки выходного дифференциального трансформатора 10_е

В отрицательный полупериод источника несущих опорных колебаний U βχ, процесс компенсации аналогичен описанному, только вместо первого и второго транзисторов 1 и 2, которые в этот полупериод закрыты, в работе участвуют открытые третий и четвертый транзисторы 3 и 4 и вместо первой и второй полуобмоток 15 и 16 - третья и четвертая полуобмотки 17 и 18.

В предлагаемом кольцевом преобразователе источник преобразуемого сигнала U _6х<2-подключен одним концом непосредственно к общей шине, а другим · к точке соединения конца первой и начала второй полуобмоток вторичной обмотки входного дифференциального трансформатора 9. При этом преобразуемый сигнал Ug_{Y г}подается в фазе к переходам база-эмиттер первого, второго, третьего и четвертого транзистор : ров 1-4 через вторичные полуобмотки входного дифференциального трансформатора 9, включенные согласно. Проходя параллельно через эти полуобмотки, токи преобразуемого сигнала U _{6х г} компенсируются в них и поэтому вторичные полуобмотки не оказывают индуктивного сопротивления, зависимого от частоты преобразуемого сигнала. Активные же сопротивления вторичных полуобмоток в этом случае не ограничивают (не искажают) преобразуемый' сигнал в широком диапазоне изменений частот, Следовательно, такой преобразователь обладает расширенным диапазоном преобразуемых частот и может работать от несимметричного источника преобразуемого сигнала.

Claims

Формула изобретени.я Кольцевой преобразователь частоты, содержащий входной дифференциальный трансформатор, первая и вторая полуобмотки вторичной обмотки которого включены согласно, первый, второй,третий и четвертый транзисторы, причем первый и четвертый транзисторы' имеют противоположный по отношению к второму и третьему транзисторам тип проводимости, базы первого и третьего транзисторов подключены к началу первой полуобмотки '· вторичной обмотки входного дифференциального трансформатора, конец второй полуобмотки вторичной обмотки которого соединен с базами второе го и четвертого транзисторов, первый,’ второй, третий и четвертый резисторы, первые выводы которых подключены к эмиттерам первого, второго, третьего и четвертого транзисторов соответственНо, второй вывод первого резистора Соединен с вторым выводом второго резистора , второй вывод третьего резистора соединен с вторым выводом Четвертого резистора, выходной диффеЙенциальныи трансформатор, первая и вторая полуобмотки первичной обмотки которого включены встречно, начала которых подключены соответственно Ц коллекторам второго и первого трап- 15 Зисторов, а концы - к выводам источника питания и первым: выводам первого и второго конденсаторов, вторые выводы которых соединены между собой Н с входом режекторного фильтра, вы- 20 ход которого подключен к общей шине, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона преобразуемых частот, введены третья и четвертая полуобмо-тки в первичную обмотку выходного дифференциального трансформатора, включенные встречно по отношению друг к другу и к первой и второй полуобмоткам соответственно, концы которых подключены соответственно к коллекторам третьего и четвертого транзисторов, а начала - к выводам источника питания, вторые выводы первого, второго, третьего и четвертого резисторов' соединены с общей шиной, а вторым входом кольцевого преобразователя частоты являются средний выврд вторичной обмотки входного трансформатора и вывод общей шины.