Вогсоюэная i |)атг1:т||1-техн1ч?сная[с.мбли»7ека i
306544
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
M305PETE Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 12.1V.1967 (№ 1147277/26-9) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 11.И.1971. Бюллетень № 19
Дата опубликования описания 14Х11,1971
М П К Н ОЗЬ 19/00
Комитет llo делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.374.4(088.8) Авторы изобретения
В. П. Сыромятников и Г. В. Симонова
Заявитель
УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ КВАЗИ ГАРМОН ИЧЕСКИХ
КОЛ ЕБА Н И Й
Изобретение относится к области радиотехники.
Известны параметрические умножители частоты, выполненные по схеме генератора с независимым возбуждением на транзисторах с общей базой, в которых в качестве нелинейного элемента используется пассивная емкость коллекторного перехода транзистора, а в качестве фильтров — последовательные колебательные контуры, настроенные на входную и выходную частоты, включенные между коллектором и базой транзистора.
К.п.д. таких умножителей частоты обычно близок к общему к.п.д. усилителя мощности и отдельного варакторного умножигеля частоты, выполненных на том же транзисторе.
Другим недостатком таких умножителей частоты является трудность выполнения и настройки в диапазоне СВЧ-фильтров, эквивалентных последовательным колебательным контурам, которые должны быть изолированы от корпуса.
Целью изобретения является создание такого транзисторного параметрического умножителя частоты квазигармонических колебаний, который обеспечивал бы более высокий общий к.п.д., а следовательно, и более высокий динамический коэффициент преобразования, что эквивалентно расширению граничной частоты транзистора.
Основной отличительной особенностью предлагаемого транзисторного параметрического умножителя частоты, выполненного по схеме генератора с независимым возбуждением с общей базой, является включение параллельного колебательного контура, настроенного на гармонику входного сигнала, в базовую цепь транзистора.
На чертеже приведена принципиальная схе1п ма предложенного умножителя частоты квазигармонических колебаний.
На транзисторе 1 выполнен усилитель по схеме с общей базой. Сигнал возбуждения с д частотой fi подается на эмиттер транзистора через клемму 2. Между коллектором транзистора и источником питания 8 включен napaллельный колебательный контур 4, настроенный на частоту входного сигнала. Между базой транзистора и общей шиной включен параллельный колебательный контур 5, настроенньш на частоту гармоники входного сигнала К ь (где К=1, 2, 3,... н — целое число, равное требуемому коэффициенту умножения).
2q Клемма 6 служит для подключения нагрузки к контуру 5. Для разделения цепей по переменному и постоянному токам между базои транзистора 1 и клеммой 6 включен разделительный конденсатор 7. Между эмиттером рр транзистора 1 и общей шиной включен дрос306544 С,= C, <-+ е
7к + Ек + с- с
Предмет изобретения
Составитель А. Зеленков
Тсьхрсд Ji. В. Куклина
Корректоры; А. Абрамова и А. Николаева
1 сдактор Л. А. Утехина
Заказ 1924/18 Тираж 473 Подписное
Ц1!ИИПИ Комитета по делам изооретений и открытий прп Совете Министров СССР
Москва, 7К-35, Раушская паб., д. 4 8
Типография, пр. Сапунова, 2 сель 8 для создания пути постоянной составляющей эмиттерного тока.
Под действием напряжения возбуждения, подаваемого на вход каскада, через транзистор 1 протекает импульсный коллекторный ток и на контуре 4 выделяется напряжение первой гармоники. Колебательная мощность, развиваемая в этом контуре, превышет мощность возбуждения, так как усиление происходит на входной частоте 11 ниже граничной частоты транзистора f,. Напряжение первой гармоники с контура 4 подается через контур
5 на емкость коллекторного перехода транзистора, которая зависит от приложенного напряжения согласно выражению где Ен — напряжение источника питания; грн- — контактная разность потенциалов на р-п переходе;
Св — значение емкости при напряжении на ней, равном Ен;
Уо — переменное напряжение на емкости коллекторного перехода транзистора.
Нелинейность уравнения (1) обусловливает протекание тока через емкость коллекторного перехода транзистора, богатого высшими гармониками от частоты входного сигнала. На контуре 5 при этом выделяется напряжение требуемой гармоники.
Искажение формы напряжения за счет выделения высших гармоник, а также аналогичное искажение формы импульса коллекторного тока приводят к уменьшению мощности, рассеиваемой на коллекторе транзистора, т. е. к повышению к.п.д.
В предлагаемом умножителе частоты дополнительно повышен общий к.п.д. за счет непосредственного преобразования части мощности входного сигнала в мощность требуемой
5 гармоники на нелинейной емкости эмиттерного перехода транзистора. Фазовые соотношения, необходимые для оптимального сложения мощностей гармоник, образованных этими двумя путями, обеспечиваются соответствую10 щей настройкой контура 5, Увеличение к.п.д. позволяет либо увеличить мощность сигнала на входе каскада и тем самым увеличить мощность на выходе, либо при фиксированной выходной мощности получить
15 выигрыш в динамическом коэффициенте преобразования за счет увеличения граничной частоты транзистора f, при снижении тока коллектора.
Экспериментальные характеристики на вы20 ходпой частоте Kfi — — 300 Лги показывают, что предлагаемый умщгжитель в ре киме удвоения частоты обеспечивает примерно на
20в1в более высокий к.п.д. по сравнению с известны ми.
Умножитель частоты квазигармонических
3п колебаний, выполненный по схеме генератора с независимым возбуждением па транзисторе с общей базой с использованием параметрического эффекта перехода транзистора, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения динами еского коэффициента преобразования и общего к.п.д. устройства, параллельный колебательный контур, настроенный на гармонику входного сигнала, включен в базовую цепь
1ранзистора.
