ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Данный материал является результатом научно-исследовательской работы авторов.

Функциональная схема удвоителя частоты изображена на рис. 1, где приняты обозначения:u_с- входной сигнал; 1,2 - фазосдвигающие цепи; 3,4 - фазоинверсные каскады, создающие на своих выходах напряженияu₁,u₂,u₃иu₄; 5,6,7,8 - нелинейные частото-преобразующие элементы; 9, 10 - блоки сложения; 11 - блок вычитания.

Входной сигналu_ссинусоидальной формы одновременно воздействует на фазосдвигающие цепи 1, 2; первая из них обеспечивает фазовый сдвиг колебаний в сторону опережения на 45 ⁰, а вторая - в сторону отставания на тот же угол.

Полученные таким способом сигналы преобразуются затем в блоках 3 и 4 в напряженияu₁,u₂,u₃иu₄, определяемые соотношениями:u₁= -u₂=u _mcos(t+ 45 ⁰) иu₃= -u₄=u _mcos(t- 45 ⁰), гдеu _m, - амплитуда и круговая частота колебаний;t- время. Далее нелинейные элементы 5, 6, 7 и 8 типа полупроводниковых диодов пропускают положительные полуволны напряженийu₁-u₄и не пропускают отрицательные (полярность включения всех четырёх диодов одинакова).

В блоках 9 и 10 происходит попарное суммирование преобразуемых сигналов, после чего в блоке 11 из одного сформированного напряжения вычитается другое. Получаемый при этом сигнал имеет вдвое большую частоту по сравнению с частотой входного напряженияu_с. Если вольт-амперные характеристики диодов идентичны и описываются полиномом степениn= 2 - 5, то благодаря балансной схеме удвоителя помеховые составляющие в спектре выходного сигнала будут отсутствовать. Приn= 6 и более появляются побочные продукты преобразования, но их уровень незначителен (ниже 60dБ).

Рис. 1