Спосіб множення частоти електричного сигналу
Номер патенту: 96807
Опубліковано: 12.12.2011
Автори: Слободян Олександр Петрович, Скрипець Андрій Васильович, Тронько Володимир Дмитрович, Лінчевський Ігор Валентинович
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 N0t . 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 схеf 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 2max T 2 T (2). З (2) видно, що кругова частота вихідного сигналу дорівнює 2max 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 2max 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 4max (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
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for multiplication of frequency of electric signal
Автори англійськоюSkrypets Andrii Vasyliovych, Tronko Volodymyr Dmytrovych, Linchevskyi Ihor Valentynovych, Slobodian Oleksandr Petrovych
Назва патенту російськоюСпособ умножения частоты электрического сигнала
Автори російськоюСкрипец 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>
Попередній патент: Процес для готування напою (варіанти) та апарат і капсула для здійснення цього процесу
Наступний патент: Спосіб періодичного одержання рідких синтетичних палив з вугільного пласта
Випадковий патент: Спосіб відновлювання шини