Аналоговое множительное устройство

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

269620

Союз Советских

Социалистических

Республик паг .

Зависимое от авт. свидетельства Ъ"

Кл. 42m4, 7/16

Заявлено 03.l l.1969 (№ 1309104/18-24) с присоединением заявки ¹

МПК G 06g 7/16

УДК 681.335.5(088.8) Приоритет

Опубликовано 17.IV.1970. Бюллетень № 15 комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания ЗОЛ 11.1970

Авторы изобретения

И. И. Канатов, Б, H. Рузин и Б. С. Смолянский

Заявитель Специальное конструкторское бюро аналитического приборостроения

АНАЛОГОВОЕ МНОЖИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к аналоговым умножителям непрерывного действия и предназначено для решения задач радиотехники, радиоэлектроники и автоматики, когда необходимы быстродействующие устройства, выполняющие операцию умножения.

Известны аналоговые множительные устройства, использующие принцип двойной амплитудной модуляции. Основная трудность выполнения таких умножителей заключается в том, что второй амплитудный модулятор должен иметь линейные характеристики одновременно по .двум входам. Обычные диодные и триодные полупроводниковые модуляторы не могут управляться сразу по двум входам, а ламповые схемы требуют подбора характеристик и не могут дать хорошей линейности в достаточно широком диапазоне изменения входных сигналов.

В описываемом устройстве вместо обычных модуляторов используются параметрические усилители на емкости р — п-перехода, введенные в режим балансной модуляции. Такие усилители могут управляться с большой степенью линейности сразу по двум входам: по накачке и по сигнальному входу, причем практически ограничение на динамический диапазон такого модулятора накладывается только со стороны сигнального входа. Отсутствие инерционных элементов в таки. . схемах позволяет получить очень большой частотный диапазон множительного устройства — от постоянного тока до несколькп. мегагерц. Использование

5 обычного параметрического усилителя в качестве модулятора В множительном уст1?ойстве требует его тщательной балансировки, поскольку разбаланс параметрического моста вызывает ло?кный сигнал на выходе устройст10 ва при равенстве нулю одного из сомножителей. Кроме того, эффект параметрического усиления за счет второй гармоники частоты накачки в обычном параметрическом усилителе оказывает скорее вредное, чем полезное

15 действие, так как с. ема становится очень критичной к частоте настройки, линейность характеристик сохраняется только на резонансной частоте, что ограничивает динамический диапазон всего устройства. Поэтому в описы20 наемом устройстве в качестве модуляторов используются параметрические усилители, имеющие ограниченную добротность резонансного контура н дополнительные регулировочные элементы, устраняющие трудности баланси25 ров ки.

На фиг. 1 представлен один из вариантов описываемого множительного устройства, выполненного в виде последовательно соединенных опорного генератора 1, амплитудного мо30 дулятора 2, параметрического усилителя 3, 269620 детектора 4 и фильтра 5; на фиг. 2 — схема параметрического усилителя.

В этой схеме диоды б и 7 совместно с емкостями 8 и 9 и двумя половинами вторичной обмотки трансформатора 10 образуют мостовую схему, к одной диагонали которой через выходной трансформатор ll, одновременно выполняющий роль индуктивности колебательного контура 12, приложено напряжение сигнала Х, а другая диагональ используется для подачи запирающего смещения на диоды.

Благодаря делителю И с заземленной средней точкой имеется возможность изменять потенциалы обоих диодов, балансируя тем самым схему.

Сопротивления 14 и 15 являются не только балансными сопротивлениями, предотвр ащающими шунтирование резонансного параметрического контура низкоомным сопротивлением источника смещения, но одновременно и элементом регулировки фазового сдвига. Фазосдвигающие цепочки в каждом плече моста образованы емкостями 8 и 9 и сопротивлениями

14 и 15 соответственно. Двойная регулировка моста (фазы напряжения накачки и постоянного напряжения смещения) вполне достаточна для получения сколь угодно малого остаточного разбаланса схемы при отсутствии сигнала на входе сигнала Х.

Множительное устройство с описанным модулятором имеет гораздо более широкий динамический диапазон по сравнению с существующими устройствами. Однако он может быть еще более увеличен (в 2-3 раза) при работе модулятора на частотах накачки, лежащих на правой линейной части его резонансной характеристики. При работе модулятора на этих частотах накачки осуществляется компенсация нелинейности характеристик модулятора в области больших сигналов, которую можно объяснить следующим образом.

Выходное напряжение параметрического модулятора пропорционально разности емкостей диодов, образующих балансную схему. Нелинейности характеристик диодов от приложенного напряжения при малых входных напряже ниях почти полностью компенсируются. Однако при величинах входных сигналов порядка

2-3 в увеличение емкости диода б (по сравнению с линейной зависимостью) уже не компенсируестя увеличением емкости диода 7. В результате разбаланс моста увеличивается, увеличивается и выходное напряжение. Однако одновременно с этим происходит увеличение эквивалентной емкости диодов, входящих в состав резонансного контура, индуктивчостью В котором служит индy êòèÂíoñòü Выходного трансформатора. Такое увеличение емкости резонансного контура приводит к

15 сдвигу резонансной частоты в сторону более низких частот.

Если частота накачки параметрического контура выбрана выше, чем его резонансная частота, то уход резонансной частоты вызовет

20 уменьшение выходного напряжения, которое компенсирует увеличение сигнала за счет разбаланса моста.

25 Предмет изобретения

1. Аналоговое множительное устройство, содержащее последовательно соединенные опорный генератор, амплитудные модуляторы, де30 тектор и фильтр, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона работы устройства, один из амплитудных модуляторов выполнен в виде балансного параметрического усилителя.

35 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в плечи моста параметрического усилителя, образованные вторичной обмоткой трансформатора накачки, включены конден40 саторы, а точки моста, образованные соединениями этих конденсаторов и диодов, через регулируемые резисторы подсоединены к источнику напряжения смещения, который через регулируемый делитель соединен с общей точ45 кой схемы.

269620

Фиг 2

Редактор Б. С. Нанкина

Заказ 2075/!4 Тираж 480 Подписное

UHHHI1H Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 Ь 77

l

Составитель f. В. Озеров|

Техред Л. Я. Левина Корректор Л. И. Гаврилова