위상 시프터의 주파수 배율기. 계획, 설명

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위상 시프터의 주파수 체배기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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기존 주파수 증배기와 달리 위상 시프터 증배기는 스펙트럼이 깨끗하고 필터가 없는 출력 신호를 제공할 수 있습니다. 위상 분할을 위해 광대역 위상차 회로를 사용하면 많은 옥타브에 걸쳐 있는 범위에서 작동하는 주파수 독립적인 곱셈기를 구현할 수 있습니다.

이 유형의 승수 작동 원리는 그림 1a에 나와 있습니다. 정현파 신호의 주파수는 입력 전압을 360° 범위에서 서로 등거리에 있는 N개의 다른 위상으로 나누어 N을 곱합니다. 위상이 다른 N개의 신호는 클래스 C 모드에서 작동하는 N개의 트랜지스터를 구동하며, 이들의 출력 신호는 결합되어 360°/N도마다 펄스를 형성합니다. N개의 트랜지스터를 사용함으로써 입력 전력은 트랜지스터를 포화시키는 데 필요한 전력의 N배가 될 수 있습니다.

그림 1a(확대하려면 클릭)

설명된 오디오 주파수 배율 4(그림 1b)에는 주파수 종속 90° 위상 천이기 R1C1 및 R2C2가 포함됩니다. 트랜지스터 Q1 및 Q4는 출력에서 0 및 90°만큼 위상 편이된 펄스를 형성합니다. 펄스의 위상 반전은 트랜지스터 Q5 및 Q6을 제어하는 트랜지스터 Q2 및 Q3에 의해 수행되며, 그 결과 위상 변이가 180° 및 270°인 펄스가 후자의 출력에서 형성됩니다. 90° 위상 편이된 출력 펄스가 결합되어 625중 주파수를 형성합니다. 오디오 범위 승수는 주파수를 2500Hz에서 XNUMXHz로 XNUMX배로 늘립니다.

그림 1b(확대하려면 클릭)

입력 신호의 진폭은 트랜지스터 Q4를 기준으로 요구되는 값으로 설정됩니다. 또한 저항 R3, R4 및 R5는 트랜지스터 Q1, Q2 및 Q3의 신호 진폭을 조정할 수 있습니다. 파형은 4Hz의 2500개의 입력 주파수를 곱했을 때 고품질 출력 신호를 보여줍니다.

기존 장치와 비교하여 위상 천이기를 기반으로 하는 주파수 증배기는 고주파수에서 하위 고조파가 적습니다. 그림 2a는 LCR 회로 형태의 간단한 위상 천이기를 사용하여 위상을 4°만큼 변이시키는 이러한 승수(90배)의 고주파수 버전을 보여줍니다(그림 2b). 이러한 회로의 흥미로운 특성은 동일한 값의 리액턴스에 대해 저항 R에 관계없이 입력과 출력 사이의 위상 변이가 90 °라는 것입니다. 이를 통해 진폭(R 변경)과 신호의 위상(L 또는 C를 변경하여).

그림 2a(확대하려면 클릭)

쌀. 2b

인덕턴스 L은 변압기 T1의 1차 권선에 의해 형성됩니다. 2 차 권선에서 트랜지스터 Q90 및 Q270는 각각 0 ° 및 180 ° 이동 된 신호를 수신합니다. 2 및 3°의 위상 변이는 트랜지스터 Q4 및 QXNUMX에 연결된 변압기 TXNUMX에 의해 수행됩니다.

출력의 U자형 유도 회로는 50옴 부하와 낮은 하위 고조파 제거에 대한 최적의 매칭을 제공합니다. 기존 장치와 달리 이 배율기는 하위 고조파를 억제하고 출력에서 필터링이 필요하지 않습니다.

스펙트럼 분석기를 사용한 측정에서 알 수 있듯이 50차 및 XNUMX차 고조파는 유용한 XNUMX차 고조파 레벨에 비해 XNUMXdB 이상 쉽게 억제할 수 있습니다.

저자: 프레드 브라운; 간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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