Mnożnik częstotliwości na przesuwnikach fazowych. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Mnożnik częstotliwości na przesuwnikach fazowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia cyfrowa

Komentarze do artykułu

W przeciwieństwie do konwencjonalnych powielaczy częstotliwości, powielacze z przesuwnikiem fazowym mogą zapewnić czysty widmowo, wolny od filtrów sygnał wyjściowy. Wykorzystując szerokopasmowe obwody różnicowe do rozdzielania faz, możliwe jest zaimplementowanie niezależnych od częstotliwości multiplikatorów działających w zakresie obejmującym wiele oktaw.

Zasadę działania mnożników tego typu pokazano na rys. 1a. Częstotliwość sygnału sinusoidalnego jest mnożona przez N poprzez podzielenie napięcia wejściowego na N różnych faz równoodległych od siebie w zakresie 360°. Sygnały N o różnych fazach napędzają tranzystory N pracujące w trybie klasy C, których sygnały wyjściowe są łączone w impuls co 360°/N stopni. Dzięki zastosowaniu N tranzystorów moc sygnału wejściowego może być N razy większa od mocy wymaganej do nasycenia tranzystora.

Rys.1a (kliknij aby powiększyć)

Opisany mnożnik częstotliwości audio przez 4 (rys. 1b) zawiera zależne od częstotliwości 90° przesuwniki fazowe R1C1 i R2C2. Tranzystory Q1 i Q4 tworzą impulsy, które są przesunięte w fazie na wyjściu o 0 i 90 °. Odwrócenie fazy impulsów odbywa się za pomocą tranzystorów Q5 i Q6, które kontrolują tranzystory Q2 i Q3, w wyniku czego na wyjściu tego ostatniego powstają impulsy o przesunięciu fazowym 180 i 270 °. Impulsy wyjściowe przesunięte w fazie o 90° są łączone, tworząc poczwórną częstotliwość. Mnożnik zakresu audio czterokrotnie zwiększa częstotliwości od 625 do 2500 Hz.

Rys.1b (kliknij aby powiększyć)

Amplituda sygnału wejściowego jest ustawiana na wymaganą wartość na podstawie tranzystora Q4. Dodatkowo rezystory R3, R4 i R5 mogą regulować amplitudę sygnału dla tranzystorów Q1, Q2 i Q3. Przebieg pokazuje wysokiej jakości sygnał wyjściowy po pomnożeniu przez 4 częstotliwości wejściowe 2500 Hz.

W porównaniu z konwencjonalnymi urządzeniami, powielacze częstotliwości oparte na przesuwnikach fazowych mają mniej subharmonicznych przy wysokich częstotliwościach. Na rysunku 2a pokazano wysokoczęstotliwościową wersję takiego mnożnika (również o 4), w której prosty przesuwnik fazowy w postaci obwodu LCR służy do przesunięcia fazy o 90° (rys. 2b). Ciekawą właściwością takiego obwodu jest to, że dla równych wartości reaktancji przesunięcie fazowe między wejściem a wyjściem wynosi 90 °, niezależnie od rezystancji R. Pozwala to na regulację zarówno amplitudy (poprzez zmianę R), jak i faza (zmieniając L lub C) sygnału.

Rys.2a (kliknij aby powiększyć)

Ryż. 2b

Indukcyjność L jest utworzona przez uzwojenie pierwotne transformatora T1; z uzwojenia wtórnego tranzystory Q1 i Q2 odbierają sygnały przesunięte odpowiednio o 90 i 270 °. Przesunięcia fazowe 0 i 180° są realizowane przez transformator T2, który jest podłączony do tranzystorów Q3 i Q4.

Obwód indukcyjny w kształcie litery U na wyjściu zapewnia optymalne dopasowanie do obciążenia 50 omów i niskie tłumienie subharmonicznych. W przeciwieństwie do konwencjonalnych urządzeń, ten mnożnik tłumi subharmoniczne i nie wymaga filtrowania na wyjściu.

Jak pokazują pomiary analizatorem widma, drugą i trzecią harmoniczną można łatwo stłumić o ponad 50 dB w stosunku do poziomu użytecznej czwartej harmonicznej.

Autor: Fred Brown; Publikacja: N. Bolszakow, rf.atnn.ru

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia cyfrowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Główny czynnik ryzyka uzależnienia od hazardu 07.05.2024

Gry komputerowe stają się coraz popularniejszą formą rozrywki wśród nastolatków, jednak istotnym problemem pozostaje związane z nimi ryzyko uzależnienia się od gier. Amerykańscy naukowcy przeprowadzili badanie, aby określić główne czynniki przyczyniające się do tego uzależnienia i zaproponować zalecenia dotyczące jego zapobiegania. W ciągu sześciu lat obserwowano 385 nastolatków, aby dowiedzieć się, jakie czynniki mogą predysponować ich do uzależnienia od hazardu. Wyniki wykazały, że 90% uczestników badania nie było zagrożonych uzależnieniem, a 10% uzależniło się od hazardu. Okazało się, że kluczowym czynnikiem powstawania uzależnienia od hazardu jest niski poziom zachowań prospołecznych. Nastolatki o niskim poziomie zachowań prospołecznych nie wykazują zainteresowania pomocą i wsparciem innych, co może prowadzić do utraty kontaktu ze światem rzeczywistym i pogłębienia się uzależnienia od rzeczywistości wirtualnej, jaką oferują gry komputerowe. Na podstawie tych wyników naukowcy ... >>

Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt 06.05.2024

Dźwięki, które otaczają nas we współczesnych miastach, stają się coraz bardziej przeszywające. Jednak niewiele osób myśli o tym, jak ten hałas wpływa na świat zwierząt, zwłaszcza na tak delikatne stworzenia, jak pisklęta, które nie wykluły się jeszcze z jaj. Najnowsze badania rzucają światło na tę kwestię, wskazując na poważne konsekwencje dla ich rozwoju i przetrwania. Naukowcy odkryli, że narażenie piskląt zebry rombowatej na hałas uliczny może spowodować poważne zakłócenia w ich rozwoju. Eksperymenty wykazały, że zanieczyszczenie hałasem może znacznie opóźnić wykluwanie się piskląt, a pisklęta, które się wykluwają, borykają się z szeregiem problemów zdrowotnych. Naukowcy odkryli również, że negatywne skutki zanieczyszczenia hałasem rozciągają się na dorosłe ptaki. Zmniejszone szanse na rozrodczość i zmniejszona płodność wskazują na długoterminowe skutki, jakie hałas drogowy wywiera na dziką przyrodę. Wyniki badania podkreślają taką potrzebę ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Pistolet plazmowy - nowa broń NATO 30.07.2012

Naukowcy z Arsenalu Picatinny kontynuują prace nad niezwykłym rodzajem broni wykorzystującej kanał plazmy indukowanej laserem (LIPC). Najważniejsze jest użycie wiązki laserowej, która „wyrywa” elektrony z cząsteczek powietrza i tworzy przewód przewodzący plazmę, który niszczy sprzęt i siłę roboczą.

Główny naukowiec LIPC, George Fisher, podzielił się najdrobniejszymi szczegółami tego tajnego projektu: „Możemy stworzyć bardzo krótki impuls laserowy o ogromnej energii. W 2-3 bilionowych sekundy można zmieścić energię, która przekracza potrzeby całego miasta”.

Ten nanosekundowy impuls elektryczny (nsEP) może być bardzo potężną bronią. Pentagon chce go wykorzystać do wysłania do celu do 50 miliardów watów mocy optycznej/elektrycznej. To znacznie więcej niż jakikolwiek istniejący laser bojowy o mocy około 100-1000 kW. Najpotężniejszy nsEP będzie w stanie natychmiast zabić każdą żywą istotę. Jego wpływ na pojazdy opancerzone i fortyfikacje nie został jeszcze zbadany – wszystko zależy od mocy i czasu trwania impulsu.

Obecnie wojskowi naukowcy napotkali szereg poważnych barier technologicznych utrudniających tworzenie LIPC. Kanał plazmowy, którego trzeba nauczyć się utrzymywać stabilnie przynajmniej przez krótki czas i jednocześnie kierować go na cel, ulega samozniszczeniu. Dodatkowo istnieje niebezpieczeństwo, że podczas formowania kanału i skupiania wiązki w powietrzu energia zniszczy układ optyczny lasera i uderzy w samych strzelców.

Konieczne jest zmniejszenie obciążenia układów optycznych i utrzymywanie go na niskim poziomie do momentu uformowania kanału plazmowego i przepływu energii do celu. Są też inne problemy, w szczególności synchronizacja lasera z wysokim napięciem, tworzenie pojemnych źródeł zasilania oraz niezawodnego urządzenia polowego, czyli samej broni. Możliwe, że wiele z tych problemów zostanie rozwiązanych za pomocą najpotężniejszego lasera impulsowego NIF, który w ostatnim czasie ustanowił rekord mocy impulsu lasera.

Najwyraźniej przyszły pistolet plazmowy będzie dość duży i zmieści się tylko na statkach lub ciężarówkach. Jednak korzyści, które obiecuje na polu bitwy, z nawiązką zwrócą się z gabarytów i ogromnego zużycia energii.

Możliwe, że wiele z tych problemów zostanie rozwiązanych za pomocą najpotężniejszego lasera impulsowego NIF, który w ostatnim czasie ustanowił rekord mocy impulsu lasera.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Architektura procesora LoongArch

▪ Mikrochipy z bakterii

▪ Wataha wilków dronów

▪ Ozon na Wenus

▪ W neutronach występują okresowe drgania o nieznanej naturze

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Warsztat domowy. Wybór artykułów

▪ artykuł Naprawa toalety. Wskazówki dla mistrza domu

▪ artykuł Czym jest burza? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Prawna regulacja pracy nauczyciela

▪ artykuł Antena tetra. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Przysłowia i powiedzenia Talysh. Duży wybór

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn