SU320011A1 - Умножитель частоты - Google Patents

Description

Изобретение может быть использовано в различных радиотехнических устройствах, где необходимо иметь сигнал с более высокой частотой, измен ющейс  в широких пределах, в частности в синтезаторах частоты с дистанционным управлением, генераторах стимулирующих сигналов и системах синхронизации СВЧ-генераторов.

Недостатком известных умножителей частоты  вл етс  отсутствие автоматического выбора нужного фильтра при изменении частоты входного сигнала. Автоматизаци  процесса выбора фильтра затрудн етс  тем, что за счет системы автоматической регулировки уровн  (АРУ), стрем щейс  сохранить уровень сигнала на выходе каждого фильтра посто нным, при некоторых частотах входного сигнала возможно включение соседнего фильтра, который работает уже на склоне своей частотной характеристики. При таком неправильном выборе фильтра технические характеристики умножител  частоты ухудшаютс .

Цель изобретени  - автоматический выбор полосового фильтра при изменении частоты и исключение ошибки в выборе за счет системы АРУ.

уровней, подключенной к выходам фильтров, генератора импульсов, соединенного с выходом схемы сравнени  уровней и со входом счетчика импульсов, имеющим количество выходов , равное количеству фильтров, и схемы управлени , включенной между счетчиком импульсов и коммутатором.

На фиг. 1 изображена упрощенна  блок-схема предлагаемого умножител  частоты; на

фиг. 2 - блок-схема автоматического поиска дл  трех полосовых фильтров.

Умножитель частоты содержит генератор 1 гармоник, набор неперестраиваемых полосовых фильтров 2, любой из которых подключаетс  к генератору / гармоник с помощью электронного коммутатора 3, систему 4 АРУ и схему автоматического поиска, состо щую из схемы 5 сравнени  уровней, генератора 6 импульсов, счетчика 7 импульсов и схемы 8

управлени .

В зависимости от количества переключаемых фильтров выполнение отдельных устройств схемы поиска может измен тьс . В качестве примера на фиг. 2 показана блок-схема автоматического поиска дл  трех полосовых фильтров. В этом случае схема сравнени  уровней состоит из трех детекторов 9, 10 и //, трех дифференциальных усилителей 12. 13 и 14, трех ключей 15, 16 и 17 к общего усихода , а схема управлени  содержит два ключа 19 н 20   две схемы «ИЛИ 21 и 22. Сигналы управлени  снимаютс  электронным коммутатором 3 с трех выходов 23, 24 и 25 схемы управлени , причем каждому выходу соответствует определенный полосовой фильтр и детектор сигнала. Например, с выхода 23 включаетс  первый полосовой фильтр, сигнал на выходе которого выпр мл етс  детектором 9, с выхода 24 - второй полосовой фильтр, имеющий детектор 10 и т. д. При отсутствии высокочастотного сигнала на входе генератора 1 напр жени  на выходе любого полосового фильтра не будет, и выходной сигнал схемы 5 равен нулю. При этом ключи 19 и 20 схемы 8 управлени  открыты, а генератор 6 выдает импульсы на счетчик 7 импульсов. Измен   свое состо ние, счетчик импульсов через схему управлени  поочередно включает полосовые фильтры, открывает соответствующие им ключи в схеме сравнени  уровней, а через открытые ключи 19 и 20 и схемы «ИЛИ включает также и соседние фильтры. Происходит непрерывный поиск, во врем  которого к генератору гармоник подключаютс  одновременно два соседних фильтра за исключением последнего (третьего), который подключаетс  один. Процесс поиска прекращаетс , когда на вход умножител  частоты подаетс  высокочастотный сигнал и к генератору гармоник оказываетс  подключенным фильтр, соответствующий частоте входного сигнала. Пусть, например , частоте входного сигнала соответствует второй фильтр, а в момент подачи высокочастотного сигнала на генератор гармоник счетчик импульсов находилс  в положении, при котором открыт ключ 15, и сигналом управлени  с выхода 23 включен первый фильтр. Так как ключ 19 открыт, то на выходе 24 схемы «ИЛИ также будет сигнал, включающий второй полосовой фильтр. Выходное напр жение второго фильтра выпр мл етс  детектором 10 и подаетс  на два дифференциальных усилител  12 и 13. Последние выполнены таким образом, что при подаче напр жени  на их верхние по чертежу входы выходное напр жение усилител  имеет определенную (например, положительную) пол рность и проходит через ключи, а при подаче напр жени  на нижние входы пол рность измен етс  на обратную, и напр жение через ключи не проходит. В результате этого, хот  ключ 15 и открыт, напр жение на его выходе будет отсутствовать, и генератор 6 импульсов будет продолжать работать. После прихода следующего импульса счетчик импульсов переходит в новое положение, при котором открываетс  ключ 16 и включаютс  второй и третий фильтры. Выпр мленное детектором 10 напр жение с выхода второго фильтра проходит через дифференциальный усилитель 13, открытый ключ 16 и усиленное усилителем 18 выключает генератор 6 импульсов, прекраща  процесс цоиска. Одновременно сигналом с другого выхода усилител  18 закрываютс  ключи 19 и 20 схемы управлени , в результате чего снимаетс  напр жение с выхода 25, и третий фильтр от генератора гармоник отключаетс . Схема поиска будет находитьс  в опаком состо нии до тех пор, пока частота выходного сигнала умножител  частоты не выйдет за пределы полосы пропускани  второго фильтра, н напр жение на выходе дифференциального усилител  13 не уменьщитс  до нул  или из.менит свою пол рность. В случае, когда частота выходного сигнала находитс  на границе полос пропускани  двух соседних фильтров, напр жение на выходе дифференциального усилител  будет определ тьс  разностью выпр мленных напр жений с выходов этих фильтров, и процесс поиска будет заканчиватьс  включением фильтра, у которого уровень выходного сигнала больше. Благодар  этому, исключаетс  ошибка в выборе полосового фильтра за счет системы АРУ, так как при определенном уровне высокочастотного сигнала на входе двух одновременно включенных фильтров, создаваемом системой АРУ, напр л ение на выходе фильтров будет определ тьс  только их частотной характеристикой . Предлагаема  схема поиска фильтров в широкополосном умножителе частоты выполн етс  с помощью известных схем и отличаетс  простотой и высоким быстродействием. Существенное упрощение достигаетс  здесь тем, что в схеме сравнени  уровней применены дифференциальные усилители, позвол ющие непосредственно сравнивать выпр мленные напр жени  с выходов двух соседних фильтров. Врем  поиска полосового фильтра при изменении частоты входного сигнала зависит от количества примен емых фильтров и допустимой максимальной частоты генератора импульсов . Так, например, при экспериментальной отработке макета умножител  частоты с п тью полосовыми фильтрами частота генераора импульсов была вз та равной 1 кгц, потому врем  поиска составл ло не более м/сек. При использовании в схеме умножиел  частоты менее инерционного электронноо коммутатора можно увеличить частоту слеовани  импульсов и снизить врем  поиска до ескольких сотен микросекунд. Предмет изобретени  Умножитель частоты, содержащий генераор гармоник, электронный коммутатор, набор еперестраиваемых полосовых фильтров и ситему автоматической регулировки уровн  ыходного сигнала, отличающийс  тем, что, целью автоматического выбора полосового ильтра при изменении входной частоты и ислючени  ошибки в выборе за счет системы втоматической регулировки уровн , к элекронному коммутатору подключена схема

поиска, состо ща  из схемы сравнени  уровней , подключенной к выходам фильтров, генератора импульсов, соединенного с выходом схемы сравнени  уровней и со входом счетчика импульсов, имеющим количество выходов, равное количеству фильтров, и схемы управлени , включенной между счетчиком импульсов и коммутатором.