Помножувач частоти на фазовращателях
На відміну від звичайних помножувачем частоти помножувачі на фазовращателях можуть забезпечити спектрально чистий, що не вимагає фільтрації вихідний сигнал. Використовуючи для розщеплення фази широкополосні фазово-різницеві ланцюга, можна реалізувати частотно-незалежні помножувачі, що працюють в діапазоні, який перекриває безліч октав.
Принцип роботи помножувачем такого типу показаний на рис.1, а. Частота синусоїдального сигналу множиться на N шляхом поділу вхідної напруги на N різних фаз, рівновіддалених один від одного в діапазоні 360 °. N сигналів з різними фазами управляють N транзисторами, що працюють в режимі класу С, вихідні сигнали яких об'єднуються для формування імпульсу через кожні 360 ° / N градусів. Завдяки використання N транзисторів потужність вхідного сигналу може бути в N разів вище потужності, необхідної для насичення транзистора.
Описуваний помножувач звукової частоти на 4 (мал.1, б) містить частотно-залежні 90 °-ві фазовращателі R1C1 і R2C2. Транзистори Q1 і Q4 формують імпульси, помішані на виході по фазі на 0 і 90 °. Фазова інверсія імпульсів здійснюється транзисторами Q5 і Q6, які управляють транзисторами Q2 і Q3, в результаті чого на виході останніх утворюються імпульси з фазовим зрушенням 180 і 270 °. Зсунуті по фазі на 90 ° вихідні імпульси об'єднуються для формування почетвереній частоти. Помножувач звукового діапазону учетверяет частоти від 625 до 2500 Гц.
Амплітуда вхідного сигналу встановлюється до необхідного значення на базі транзистора Q4. Крім того, резисторами R3, R4 і R5 можна регулювати амплітуду сигналу для транзисторів Q1, Q2 і Q3. Осцилограми показує високу якість вихідного сигналу при множенні на 4 вхідний частоти 2500 Гц.
В порівнянні із звичайними пристроями, помножувачі частоти на фазовращателях на високих частотах мають набагато менший рівень субгармонік. На мал.2, а показаний високочастотний варіант такого помножувача (також на 4), в якому для зсуву фази на 90 ° використовується простий фазовращатель у вигляді LCR-ланцюга (рис. 2, б). Цікавим властивістю такого ланцюга є те, що при рівних значеннях реактивних опорів фазовий зсув між входом і виходом дорівнює 90 ° незалежно від опору R. Це дозволяє регулювати як амплітуду (зміною R), так і фазу (зміною L або С) сигналу.
Індуктивність L утворена первинної обмоткою трансформатора T1; з вторинної обмотки на транзистори Q1 і Q2 надходять сигнали, зсунуті відповідно на 90 і 270 °. Фазові зрушення 0 і 180 ° здійснюються трансформатором Т2, який підключений до транзисторам Q3 і Q4.
П-подібна індуктивна ланцюг на виході забезпечує оптимальне узгодження з 50-Ом навантаженням і невелике придушення субгармонік. На відміну від звичайних пристроїв даний помножувач пригнічує субгармонікі і не вимагає фільтрації на виході.
Як показують вимірювання за допомогою аналізатора спектра, другу і третю гармоніки можна легко придушити більш ніж на 50 дБ щодо рівня корисної четвертої гармоніки.
Ваш відгук