Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб множення частоти періодичного електричного сигналу шляхом перетворення його нелінійним елементом з можливістю створення гармонік, який відрізняється тим, що вхідний сигнал, частота якого змінюється в часі в широких межах, спочатку перетворюють в пилкоподібний або трикутноподібний і подають на вхід магнітооптичного перетворювача, на виході якого отримують сигнал з помноженою частотою.

Текст

Спосіб множення частоти періодичного електричного сигналу шляхом перетворення його нелінійним елементом з можливістю створення гармонік, який відрізняється тим, що вхідний сигнал, частота якого змінюється в часі в широких межах, спочатку перетворюють в пилкоподібний або трикутноподібний і подають на вхід магнітооптичного перетворювача, на виході якого отримують сигнал з помноженою частотою. (19) (21) a200912858 (22) 11.12.2009 (24) 12.12.2011 (46) 12.12.2011, Бюл.№ 23, 2011 р. (72) СКРИПЕЦЬ АНДРІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, ТРОНЬКО ВОЛОДИМИР ДМИТРОВИЧ, ЛІНЧЕВСЬКИЙ ІГОР ВАЛЕНТИНОВИЧ, СЛОБОДЯН ОЛЕКСАНДР ПЕТРОВИЧ (73) СКРИПЕЦЬ АНДРІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, ТРОНЬКО ВОЛОДИМИР ДМИТРОВИЧ, ЛІНЧЕВСЬКИЙ ІГОР ВАЛЕНТИНОВИЧ, СЛОБОДЯН ОЛЕКСАНДР ПЕТРОВИЧ (56) SU 1774479 A1; 07.11.1992 SU 1001115; 28.02.1983 SU 1018515 A1; 30.11.1989 3 частотний діапазон обмежений (також за рахунок розбалансу плечей). Істотним недоліком цього способу є обмеження коефіцієнта множення. Реально коефіцієнт множення N=2. В основу винаходу поставлено задачу розробки нового способу множення частоти/гармонійного сигналу на гармонійний сигнал частоти N (N - коефіцієнт множення частоти) зі зменшенням перерахованих вище недоліків. Цей спосіб також дозволяє збільшити девіацію несучої частоти f до 100 %, а також збільшити коефіцієнт множення частоти N. Поставлена задача вирішується шляхом перетворення гармонійного сигналу на періодичний пилкоподібний або трикутноподібний. Потім цей сигнал подається на магнітооптичний перетворювач спектра [5], на виході якого буде гармонійний сигнал частоти Nf із широким діапазоном девіації несучої частоти f Цей спосіб дозволяє знизити вимоги до розкиду параметрів і характеристик транзисторів, оскільки не використовується двоплечова компенсаційна балансова схема. Спосіб, що заявляється, реалізується використанням магнітооптичного перетворювача спектра [5], що має залежність вихідної напруги від вхідної (Фіг.1а). На вхід цього пристрою подається пилкоподібний (Фіг.1б) або трикутнподібний (Фіг.1в) за формою сигнали, де T0 - період пилкоподібного або трикутноподібного сигналу,  - кут повороту площини поляризації світла. Максимум пилкоподібного або трикутноподібного сигналу повинен співпадати з максимумом вихідного сигналу з тим, щоб вихідний сигнал був гармонійним без розривів. Проаналізуємо пропонований спосіб множення частоти за схемою, наведеною на (Фіг.2). Блоксхема пристрою, що реалізує спосіб множення частоти, включає синхронізатор 1, генератор пилкоподібних або трикутноподібних імпульсів 2, магнітооптичний перетворювач спектра 3, який складається з світлодіода  , поляризатора б, аналізатора г, прозорого феримагнетика в, фотоприймача д та котушки підмагнічування ж. Вхідний сигнал Uвx  U0вx sin 0t подається на синхронізуючий пристрій 1, який виробляє імпульси запуску для генератора пилкоподібних (або трикутноподібних) імпульсів 2. Потім пилкоподібні (трикутноподібні) сигнали подаються на котушку підмагнічування магнітооптичного перетворювача 3. На виході помножувача частоти вихідний сигнал дорівнює Uвиx  U0виx sin N0t . Більш докладно про роботу магнітооптичного перетворювача можна ознайомитися в [5, 6]. В даний час успішно ведуться роботи зі створення феримагнітних матеріалів у плівковому виконанні на підкладці, інтегральному вигляді (тонкоплівкова, епітаксіальна технологія) [7]. Слід зазначити, що, якщо на магнітооптичний перетворювач подавати не пилкоподібний сигнал, а гармонійний синусоїдальний, то вихідний сигнал перетвориться в цілий спектр сигналів, аж до 60-ї гармоніки [8]. При пилкоподібній (трикутноподібній) напрузі, що подається на магнітооптичний перетворювач, відношення амплітуд сусідніх гармонік до 96807 4 гармоніки, яка нас цікавить, наприклад шостої гармоніки, дорівнює 5 %. При цьому нелінійність пилкоподібного або трикутноподібного сигналу складатиме 3 %. Максимальна частота сигналу f визначається гістерезисом магнітооптичних зразків. Наприклад, для ітрій-галієвих зразків вона досягає 2МГц [9]. Діапазон девіації частоти обмежений, у першу чергу, параметрами елементів радіотехнічної схеf ми і досягає ~0,5. Немає необхідності встановf лювати фільтр для виділення сигналу на частоті, яка нас цікавить, оскільки супутні гармоніки малі за амплітудою. Принцип роботи способу наступний. Кут повороту площини поляризації світла при подачі на магнітооптичний перетворювач напруги, що змінюється за лінійним законом від часу, змінюється також за лінійним законом t   max (1), T де Т - період коливань множеного по частоті гармонійного вхідного сигналу 2   Uвx  U0вx sin t T  ;   max ~ максимальне значення кута повороту площини поляризації світла. Гармонійна напруга Uвx через синхронізатор 1 (за нульовим рівнем сигналу) запускає генератор пилкоподібних імпульсів напруги (струму) 2 і подається на магнітооптичний перетворювач спектра 3 (див. Фіг.2). Напруга на виході фотоприймача буде змінюватися за законом Малюса [5, 6] t U  t    Uвx  U0 cos2  max   0 1  cos 2max  T 2  T    (2). З (2) видно, що кругова частота вихідного сигналу дорівнює 2max  вих  або fвих  max f0 (3). T  Таким чином, коефіцієнт множення по частоті для пилкоподібного сигналу: в радіанах  N  max (4.1);  в градусах  N  max (4.2) 180 або для трикутноподібного різнополярного сигналу в радіанах 2max N (5.1);  в градусах  N  max (5.2). 90 Якщо використовувати від'ємну частину характеристики 0(7), зображеної на Фіг.3 [5], то для трикутноподібного за формою вхідного сигналу вирази (5.1 та 5.2) у два рази збільшаться: в радіанах 5 4max (6.1);  в градусах  N  max (6.2). 45 Якщо використовувати оптоелектронний перетворювач з характеристикою, наведеною на Фіг.3, де  ~450°, N-10. Проте, характеристику необхідно перетворити в лінійну. Джерела інформації: 1. Радіотехніка. Енциклопедичний навчальний довідник./За ред. Ю.Л.Мазора, Є.А. Мачуського, В.І. Правди/ - К.: Вища школа, 1999.-608с. 2. Махов М.Е. Умножитель частоты на полевых транзисторах. - М.: Радиотехника, 1974, № 9. С.96-97. 3. Бруевич А.Н., Евтянов С.И. Аппроксимация нелинейных характеристик и спектры при гармоническом воздействии - М.: Сов. радио, 1965.С.284-296. 4. Бочаров М.И. Гармонический умножитель частоты. Описание изобретения к авторскому свиN 96807 6 детельству RU №2257665, Н03В19/06, от 27.07.2005. 5. Тронько В.Д., Скрипець А.В., Слободян О.П. Оптоелектронний перетворювач спектра радіосигналу інфра- та низькочастотного діапазону. Автошляховик України. Окремий випуск. Вісник Північного наукового центру Транспортної академії України.-2006. - Випуск 9. – С.154-158. 6. Скрипец А.В., Тронько В.Д., Слободян А.П., Енчев С.В. Спектральное преобразование радиосигнала оптоэлектронным методом. Електроніка та системи управління: 36. наук. пр. - К.: НАУ, 2005. - Випуск 4. -С.21-29. 7. Фотоника. Под ред. М.Балкански, П.Лалемана. Перевод с английского и фрацузского под ред. М.И.Елинсона. - М.: Мир, 1978.-416с. 8. Кузнецов Ю.А., Тронько В.Д. Фарадеевский умножитель частоты. -М.: Приборы и техника эксперимента, №6, 1973. - С.104-106. 9. Яковлев Ю.М., Генделев С.М. Монокристаллы ферритов в радиоэлектронике. - М.: Сов. радио, 1975.-400с. 7 Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 96807 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method for multiplication of frequency of electric signal

Автори англійською

Skrypets Andrii Vasyliovych, Tronko Volodymyr Dmytrovych, Linchevskyi Ihor Valentynovych, Slobodian Oleksandr Petrovych

Назва патенту російською

Способ умножения частоты электрического сигнала

Автори російською

Скрипец Андрей Васильевич, Тронько Владимир Дмитриевич, Линчевский Игорь Валентинович, Слободян Александр Петрович

МПК / Мітки

МПК: H03B 19/00, G01N 21/21

Мітки: частоти, спосіб, електричного, множення, сигналу

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-96807-sposib-mnozhennya-chastoti-elektrichnogo-signalu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб множення частоти електричного сигналу</a>

Подібні патенти