Метод использования слабо нелинейного режима работы НЭ.
Умножители частоты на варикапах (варакторах).
Варикап – это маломощный полупроводниковый диод, обладающий ёмкостным и изменяемым характером сопротивления, в зависимости от значения запирающего напряжениях на нём.
Варактор – это, по сути, тоже варикап, только мощный.
Идея умножения заключается в том, что вольт-кулонная характеристика варикапа является нелинейной, значит, ёмкость при воздействии управляющего входного напряжения меняется нелинейно, поэтому в цепи варикапа присутствует множество гармоник, на одну из которых настраивают выходной колебательный контур.
Рис.5. Взаимное расположение ВАХ варикапа и сигналов.
Если между двумя колебательными системами расположить такой прибор, то напряжение входного контура, действуя на варикап (варактор) будет нелинейно изменять его ёмкость, а при нелинейном изменении параметров прибора в составе его тока появляются гармонические составляющие. На одну из них, для умножения частоты, надо настроить выходной контур.
Варикап (варактор) можно включить последовательно в цепь связи между входным и выходным контуром, а можно включить его параллельно. Схема умножителя частоты с последовательным включением варикапа будет иметь вид:
Рис.6. Принципиальная электрическая схема умножителя частоты на варикапе.
Входной контур, как уже подчёркивалось, настроен на частоту входного сигнала, а выходной – на гармонику. Зачастую в цепи передачи ставят фильтр пробку, настроенный на частоту первой гармоники, препятствующий прохождению в выходную цепь тока первой гармоники. Этот сигнал по амплитуде намного больше гармонических сигналов и может даже в расстроенном относительно его частоты контуре создать приличное напряжение.
|
|
|
Варикапы используются в умножителях на 2…3, варакторы могут иметь коэффициент умножения до 15. Что касается КПД, то он изменяется от η=75% при умножении на 2, до η=30% при выделении 10…15 гармоники при применении варактора
Методы умножения частоты с помощью последовательности прямоугольных импульсов (ППИ) и радиоимпульса
Метод получения кратных частот с помощью ППИ основан на том, что в спектре периодической последовательности уже имеются гармонические составляющие на кратных частотах сигнала, т. е. кратных первой гармонике (рис.7). Поэтому из спектра необходимо только выделить гармонику с требуемой частотой. Для получения колебания с большей амплитудой, необходимо выделять гармонические составляющие первого лепестка спектра, причем амплитуда составляющих уменьшается меньше, если количество составляющих в лепестке больше. Таким образом, для умножения частоты используются периодические последовательности со скважностью более 14.
|
|
|
Данный метод позволяет увеличить частоту колебания в десятки раз.
Рис.7. Умножение частоты с помощью ППИ: а) исходная ППИ c частотой fs и скважностью 17; б) спектр ППИ; в) полученное колебание с частотой 10fs
Метод получения кратных частот с помощью радиоимпульсазаключается в перемножении исходного колебания с другим высокочастотным гармоническим колебанием, т. е. осуществляется модуляция гармонической несущей импульсным колебанием. В этом случае спектр импульсного колебания переносится в область частот гармонического колебания, в результате чего формируется радиоимпульс. Затем из спектра полученного радиоимпульса выделяют гармонику с требуемой частотой. Данный метод позволяет получить колебание с частотой в сотни раз превышающее частоту исходного колебания.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 979; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!