Moltiplicatore di frequenza sugli sfasatori. Schema, descrizione

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Moltiplicatore di frequenza sui variatori di fase. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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A differenza dei moltiplicatori di frequenza convenzionali, i moltiplicatori sfasatori possono fornire un segnale di uscita spettralmente puro che non richiede filtraggio. Utilizzando circuiti di differenza di fase a banda larga per la divisione di fase, è possibile implementare moltiplicatori indipendenti dalla frequenza che operano in una gamma che copre molte ottave.

Il principio di funzionamento dei moltiplicatori di questo tipo è mostrato in Fig. 1, a. La frequenza dell'onda sinusoidale viene moltiplicata per N dividendo la tensione di ingresso in N fasi diverse equidistanti tra loro su un intervallo di 360°. N segnali con fasi diverse pilotano N transistor funzionanti in modalità classe C, i cui segnali di uscita vengono combinati per formare un impulso ogni 360°/N gradi. Utilizzando N transistor, la potenza del segnale di ingresso può essere N volte la potenza richiesta per saturare il transistor.

Fig.1a (clicca per ingrandire)

Il moltiplicatore di frequenza audio descritto per 4 (Fig. 1,b) contiene sfasatori di 90° dipendenti dalla frequenza R1C1 e R2C2. I transistor Q1 e Q4 generano impulsi sfasati in uscita di 0 e 90°. L'inversione di fase degli impulsi viene effettuata dai transistor Q5 e Q6, che controllano i transistor Q2 e Q3, determinando la formazione di impulsi con uno sfasamento di 180 e 270° all'uscita di quest'ultimo. Gli impulsi di uscita sfasati di 90° vengono combinati per produrre una frequenza quadrupla. Il moltiplicatore della gamma audio quadruplica le frequenze da 625 a 2500 Hz.

Fig. 1b (clicca per ingrandire)

L'ampiezza del segnale di ingresso è impostata sul valore richiesto in base al transistor Q4. Inoltre, i resistori R3, R4 e R5 possono regolare l'ampiezza del segnale per i transistor Q1, Q2 e Q3. L'oscillogramma mostra l'alta qualità del segnale di uscita moltiplicato per 4 frequenze di ingresso di 2500 Hz.

Rispetto ai dispositivi convenzionali, i moltiplicatori di frequenza basati su sfasatori ad alte frequenze hanno un livello inferiore di subarmoniche. La figura 2a mostra una versione ad alta frequenza di un tale moltiplicatore (anche di 4), in cui viene utilizzato un semplice sfasatore sotto forma di circuito LCR per spostare la fase di 90° (figura 2b). Una proprietà interessante di un tale circuito è che, a parità di valori di reattanza, lo sfasamento tra ingresso e uscita è di 90°, indipendentemente dalla resistenza R. Ciò consente di regolare sia l'ampiezza (cambiando R) che la fase (modificando L o C) del segnale.

Fig.2a (clicca per ingrandire)

Riso. 2b

L'induttanza L è formata dall'avvolgimento primario del trasformatore T1; Dall'avvolgimento secondario, i transistor Q1 e Q2 ricevono segnali sfasati rispettivamente di 90 e 270°. Gli sfasamenti di 0 e 180° vengono effettuati dal trasformatore T2, collegato ai transistor Q3 e Q4.

Il circuito induttivo a forma di U in uscita fornisce un adattamento ottimale con un carico di 50 Ohm e una leggera soppressione delle subarmoniche. A differenza dei dispositivi convenzionali, questo moltiplicatore sopprime le subarmoniche e non richiede filtraggio in uscita.

Come misurato da un analizzatore di spettro, la seconda e la terza armonica possono essere facilmente soppresse di oltre 50 dB rispetto al livello utile della quarta armonica.

Autore: Fred Brown; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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