Балансный преобразователь частоты

 

БАЛАНСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий первый и второй транзисторы, включенные по дифферен циалъной схеме, базы которых соединены с парафазными выходами гетеродина, а к коллекторам подключена симметричная дифференциальная нагрузка, и генератор тока, выполненный на третьем транзисторе, .включенном по схеме с общим эмиттером, база которого соединена с источником сигнала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения уровня шума и увеличения динамического диапазона, в него введены резистор, включенный между эмиттерами первого и второго транзистороз и автотрансформатор, средняя точка обмотки которого соединена с коллектором третьего транзистора, а. начало и конец обмотки подключены к змиттерам первого и второго транзисторов соответственно.

ее аз

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0ТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .„?

Й АВТСС НОМУ СВИЮМБЛЬСТВУ (21) 3407401/18-09 (22) 19.03.82 (46) 23. 11. 84. Бюл. У 43 (72) Ю.А.Сафонов (53) 621.372.632(088,8) (56) 1. Патент Великобритании

В 1168963, кл. Н 03 3 7/12, 1969.

2. Вопросы радиоэлектроники.

Сер. "Общетехническая", 1970, вып. 12, с. 79-87 (прототип). (54)(57) БАПАНСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ЧАСТОТЫ, содержащий первый и второй транзисторы, включенные по дифференциал"ной схеме, базы которых соединены с парафазными выходами гетеродина, а к коллекторам подключена симметричная дифференциальная нагрузка, н генератор тока, выполненный на третьем транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, база которого соединена с источником сигнала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью уменьшения уровня шума и увеличения динамического диапазона, в него введены резистор, включенный между эмиттерами первого и второго транзисто» ров и автотрансформатор, средняя точка обмотки которого соединена с коллектором третьего транзистора, а начало и конец обмотки подключены к эмнттерам первого и второго транзисторов соответственно.

1125739

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для преобразования частоты в приемниках и передающих устройствах, а также в радиотехнических устройствах различного назначения.

Известен балансный преобразователь частоты, содержащий три транзистора, эмиттеры первого и второго из которых непосредственно соединены с коллектором третьего транзистора, базы — с выходами формирователя прямоугольного сигнала гетеродина, при этом источник сигнала включен между базой и эмиттером третьего 15 транзистора, а нагрузка включена в цепи коллектора второго транзистора С13.

Однако данный балансный преобразователь частоты имеет высокий уро- 20 вень шума и низкий динамический диапазон.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является балансный преобразователь частоты, содержащий первый и второй транзисторы, включенные по дифференциальной схеме, базы которых соединены с парафазными выходами гетеродина, а к коллекторам подключена симметричная З0 дифференциальная нагрузка, и генератор тока, выполненный на третьем транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером. база которого соединека с источником сигнала, коллектор 35 с объединенными эмиттерами первого и второго транзисторов (2 ).

Недостатком известкого баланского преобразователя частоты является высокий уровень шума на выходе, обус-40 ловленный шумами всех трех транзисторов. в основном транзисторами дифференциальной схемы. особенно проявляющийся при отсутствии напряжения гетеродина, что делает практически невоз-45 можкым работу балансного преобразователя частоты с радиоимпульсным напряжением гетеродина.

Наличие шумов на выходе балансного преобразователя частоты приводит к 50 значительному ухудшению отношения сигнал/шум и уменьшению динамического циапазона.

Цель изобретения — уменьшение уровкяшума и увеличение динамического диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что в балаксный преобразователь частоты, содержащий первый и второй транзисторы, включенные по дифференциальной схеме, базы которых соединены с парафазами выходами гетеродина, а к коллекторам подключена симметричная дифференциальная нагрузка, и генератор тока, выполненный на третьем транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, база которого соединена с источником сигнала, введены резистор, включенный между эмиттерами первого и второго транзисторов, и автотрансформатор, средняя точка обмотки которого соединена r. коллектором третьего транзистора, а начало и конец обмотки подключены к эммитерам первого и второго транзисторов соответственно.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема балкнсного преобразователя частоты.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 транзисторы, генератор тока, выполненный на третьем транзисторе 3, гетеродин 4, симметричную дифференциальную нагрузку 5, резистор 6, автотрансформатор 7 и источник 8 сигнала.

Балансный преобразователь частоты работает следующим образом.

Напряжение источника 8 сигнала поступает на базу третьего транзистора

3 генератора тока, при этом в коллекторной цепи третьего транзистора 3 возникает переменная составляющая тока сигнала, по величине равная произведению крутизны переходной характеристики на амплитуду входного сигнала, которая поступает через встречно включенные обмотки автотрансформатора 7 и резистор 6 в цепь эмиттеров первого 1 и второго 2 транзисторов, на базы которых с парафазных выходов гетеродина 4 поступают гетеродиккые напряжения, сдвинутые одно относительно другого на 180

Преобразование частоты происходит эа счет перемножительных свойств первого и второго 2 транзисторов, включенных по дифференциальной схеме. В цепях коллекторов первого 1 и второго 2 транзисторов возникают противофазные составляющие токов промежутоной частоты. На симметричной дифференциальной нагрузке 5, состоящей,из высокочастотного трансформатора 9 и конденсатора

10, включенной между коллекторами первого 1 и второго 2 транзисторов, происходит выделение и сложение сос1125739

Заказ 8556/43

Подписное

ВНИИПИ

Тираж 861 тавляющих коллекторных токов промежу». точной частоты.

Включение в эмиттерную цепь первогс

1 и второго 2 транзисторов эквивалент. ного сопротивления, образованного параллельным соединением обмотки автотрансформатора 7 и резистора 6, позволяет, не изменяя режим схемы по постоянному току и крутизну преобразования балансного преобразова- 10 теля частоты, уменьшить усиление первого 1 и второго 2 транзисторов по цепи гетеродина 4 и тем самым значительно уменьшить выходной уровень шума, определяемый этими транзистора- 15

Мие

Для сигнала, поданного в среднюю точку автотрансформатора 7, обмотки его включены встречно, и поэтому его входное сопротивление практически 2п очень мало, вследствие этого состав и уровень комбинационных составляющих в спектре выходного сигнала остаются такими же, как и в известном устройстве.

Резистор 6 служит для уменьшения уровня гетеродинного напряжения, а также для уменьшения входного сопротивления автотрансформатора 7 при работе балансного преобразователя частоты в режиме коммутации транзисторов 1 и 2.

Таким образом, введение автотрансформатора и резистора позволяет снизить уровень шума на выходе балансного преобразователя частоты, обусловленный шумами транзисторов, вклю ченных по дифференциальной схеме, при сохранении низкого уровня комбинационных составляющих в выходном сигнале. В результате улучшается чувствительность и увеличивается динамический диапазон входных сигналов, что расширяет область применения преобразователя частоты. филиал ППП.РПвтеиФнэ

r. Укгород, ул. Ц оектиая, 4