Умножитель частоты

схема спецификация ФАПЧ УГАТУ
Содержание


Введение           2

1 Теоретическая часть        4

2 Обоснование выбора схемы        9

 2.1 Обоснование выбора структурной схемы     9
 2.2 Обоснование выбора принципиальной схемы   10

3 Расчетная часть         13

 3.1 Расчет частотозадающего конденсатора    13
 3.2 Расчет навесных элементов ФНЧ     13
 3.3 Расчет цепи электронной регулировки частоты ГУН  13
 3.4 Расчет делителя R1, R2       14
 3.5 Справочные рекомендации      14

Заключение           15

Список использованной литературы      16

Приложения           17

 Приложение А (зависимость частоты свободных колебаний ГУН от частотозадающей емкости для ИМС К174ХА12)
 Приложение Б (зависимость частоты свободных колебаний ГУН от тока управления на выводе 6 ИМС К174ХА12)
 Схема электрическая принципиальная
 Перечень элементов

 Умножители частоты, или как их называют в более развернутом виде, системы формирования дискретного множества частот, в настоящее время получили очень широкое распространение в самых разнообразных видах радиоэлектронной аппаратуры.
 Индукционные печи с токами высокой частоты, радиосвязные, ра-дионавигационные и радиолокационные системы, схемы подавления по-мех, системы управления скоростью двигателя – вот далеко не полный перечень областей применения умножителей частоты.
 Появление первых разработок умножителей частоты относится к 30-м и 40-м годам XX века.
 В электротехнике и электронике умножителем частоты называется радиоэлектронное устройство, предназначенное для увеличения в целое число раз N частоты подводимых к нему периодических электрических колебаний в заданном диапазоне частот с требуемой стабильностью и качеством выходного сигнала.
 Основной параметр – коэффициент умножения частоты N, определяемый как отношение частоты выходного сигнала к частоте входного:
  .
 Характерной особенностью умножителей частоты является постоянство N при изменении (в некоторой конечной области) частоты входного сигнала, а также параметров самого умножителя (например, резонансных частот колебательных контуров или резонаторов, входящих в состав умножителя частоты), т.е. в умножителе частоты относительная нестабильность частоты колебаний при умножении остается постоянной. Это важное свойство позволяет использовать умножители частоты для повышения частоты стабильных колебаний в различных радиопередающих, радиолокационных, измерительных и других установках; при этом N может достигать 10 и более.
 Основная проблема при конструировании умножителей частоты – это уменьшение фазовой нестабильности входных колебаний (обуслов-ленной случайным характером изменения их фазы), которая приводит к увеличению относительной нестабильности частоты на выходе по сравнению с соответствующей величиной на входе.
 В настоящее время выявились следующие основные методы по-строения умножителей частоты:
– косвенный на базе систем импульсно-фазовой автоподстройки частоты (ИФАПЧ);
– прямой с использованием фильтрующих элементов на поверхностно-акустических волнах;
– цифровой на основе вычислительных процедур.
Наиболее распространены умножители частоты, состоящие из нелинейного устройства (например, транзистора, варикапа, катушки с ферритовым сердечником) и одного или нескольких электрических фильтров. Нелинейное устройство изменяет форму входных колебаний, вследствие чего в спектре колебаний на его выходе появляются составляющие с частотами, кратными входной частоте. Эти сложные колебания поступают на вход фильтра, который выделяет составляющую с заданной частотой , подавляя (не пропуская) остальные. Такие устройства применяются для умножения частоты гармонических колебаний.
Находят применение также умножители частоты, действие которых основано на синхронизации колебаний автогенератора. В таких приборах возбуждаются колебания с частотой , которая становится в точности равной под действием поступающих на вход колебаний с частотой . Недостатком этих умножителей частоты является сравнительно узкая полоса значений , при которых возможна синхронизация.
Необходимо отметить, что умножители частоты с ИФАПЧ относятся к числу чрезвычайно динамичных, развивающихся систем формирования дискретного множества частот. Решающую роль при этом играют такие важнейшие преимущества умножителей частоты и ИФАПЧ, как возможность реализации высококачественных спектральных и приемлемых динамических характеристик при хороших габаритных, энергетических и других показателях.
Умножители частоты с ИФАПЧ не имеют каких либо принципиальных ограничений с точки зрения выбора частотного диапазона выходного сигнала. Практически может использоваться любой участок частотной оси: от единиц и десяткой герц до гигагерц, при этом используемая в ИФАПЧ система автоподстройки определяет быстродействие устройства.