logo
1я редакция

12. Умножители частоты

Умножители частоты (УЧ) предназначены для умножения частоты ЗГ (задающего генератора) в заданное число раз. Используется несколько способов построения УЧ:

  1. С помощью генератора гармоник и полосовой фильтрации

  2. С помощью «захвата» частоты вспомогательного генератора

  3. С помощью устройства фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), а также их комбинации.

Генератором гармоник (ГГ) называется устройство, искажающее форму и спектр входного синусоидального сигнала (рис. 1а) таким образом, чтобы в спектре выходного сигнала (рис. 1б) появились новые гармоники. «Хорошим» ГГ считают такое устройство, которое при подаче на вход сигнала частотой f0 образует на выходе много гармоник исходной составляющей, причем мощности этих гармоник примерно равны и достаточны для надежного выделения их с помощью полосовых фильтров (рис.7.24). Простейшим ГГ является усилитель-ограничитель, сигналы на входе и выходе которого показаны на рис. 2 а,б.

Эффект «захвата» частоты вспомогательного генератора заключается в том, что если на автоколебательный генератор, работающий на частоте f0 подать сигнал с близкой частотой fвх , то генератор «перескакивает» на нее и генерирует эту частоту (рис.7.31 а). Схема показана на рис 7.31 б. Автогенераторы 4 и 5 настроены соответственно на частоты fp и fk , которые близки частотам р-й и к-й гармоник входной частоты f0 : fp≈pf0 и fk≈kf0.

У стройство фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Схема изображена на рис 7.32. В установившемся режиме частота fг вспомогательного генератора 2 точно в q раз отличается от частоты f0 задающего генератора 1, т.е. fг=q* f0. При этом на обоих входах фазового детектора ФД 4 частоты колебаний с точностью до фазы равны, т.к. делитель частоты 3 уменьшает частоту генератора ровно в q раз. При «уходе» частоты fг или f0 от своих номинальных значений на выходе ФД 4 возникает напряжение ошибки . Это напряжение проходит ФНЧ 5, усиливается в усилителе постоянного тока 6 и поступает на управляемый элемент автогенератора 2. При этом изменяется частота этого генератора (ГУН) до тех пор, пока не восстановится равенство fг=q* f0, ∆f=0.

13.Делители частоты.

Делитель частоты (ДЧ) предназначены для деления частоты в заданное число раз.

Регенеративные делители частоты (Рис): блок 1 –преобразователь частоты, 5 – умножитель частоты в r раз, 2 и 4 – полосовые фильтры, 3- выходной усилитель. Уравнения для частоты установившихся колебаний имеет вид:

, где p,k – целые числа.

С оответственно коэф деления равен:

Важным достоинством регенеративных делителей является возможность получения не только целые, но и дробные значения Это упрощает формирование группового сигнала, состоящего из основных и вспомогательных компонент (например, контрольных частот).