ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑΚΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ
Κρατικό Τεχνικό Πανεπιστήμιο Krasnoyarsk
Εργαστηριακή εργασία στο RTciS No. 4
Μετατροπή συχνότητας.
ολοκληρώθηκε το:
φοιτητής γρ. R53-4: Titov D.S.
τετραγωνισμένος:
Kashkin V. B.
Krasnoyarsk 2005
Σκοπός
Η μελέτη των βασικών νόμων της μετατροπής συχνότητας. Σε αυτή την εργασία, αφαιρείται η εξάρτηση του συντελεστή μετατροπής από την τάση πόλωσης, μελετώνται τα φάσματα των σημάτων στην έξοδο του μετατροπέα σε μεγάλα και μικρά πλάτη του τοπικού ταλαντωτή.
Εργασία για το σπίτι .
Κύκλωμα μετατροπέα συχνότητας
Εξάρτηση της διαφορικής κλίσης από την τάση εισόδου.
Γνωστό: συχνότητα τοπικού ταλαντωτή fg, συχνότητα φίλτρου ενδιάμεσης συχνότητας ff. Προσδιορίστε τις συχνότητες σήματος στις οποίες η τάση στην έξοδο του μετατροπέα φτάνει στο μέγιστο.
Α) Εάν το πλάτος του τοπικού ταλαντωτή είναι μικρό, τότε ο μετατροπέας λειτουργεί σε τετραγωνική λειτουργία, επομένως
Β) Εάν το πλάτος του τοπικού ταλαντωτή είναι μεγάλο, τότε ο τρόπος λειτουργίας δεν θα είναι πλέον τετραγωνικός.
όπου m και n είναι κάποιοι θετικοί ακέραιοι αριθμοί.
Σε αυτή την περίπτωση, θα υπάρξει ισχυρή παραμόρφωση του σήματος στην έξοδο του μετατροπέα.
Εξάρτηση Uout(Ub0) στη λειτουργία μετατροπής συχνότητας, π.χ. με ταυτόχρονη εισαγωγή Us και Ug και fc=|fg±ff|.
Αυτή η εξάρτηση έχει τον ίδιο μη γραμμικό χαρακτήρα με το χαρακτηριστικό εισόδου ενός τρανζίστορ.
πειραματικό μέρος
Ας πάρουμε την εξάρτηση της τάσης στην έξοδο του μετατροπέα από την τάση πόλωσης στη λειτουργία μπροστινής διέλευσης σε Uc=10 mV και fc=fp και ο τοπικός ταλαντωτής είναι απενεργοποιημένος.
Εκτιμώμενη ενδιάμεση συχνότητα φίλτρου f=121 kHz (C=2200pF L=780 μH).
Πειραματικά βρέθηκε συχνότητα τοπικού ταλαντωτή f=261 kHz, ενδιάμεση συχνότητα φίλτρου f=104 kHz.
Η συχνότητα του σήματος ρυθμίζεται ανάλογα με τη μέγιστη τάση στην έξοδο του μετατροπέα.
Το χαρακτηριστικό που προκύπτει είναι σαφώς μη γραμμικό. το χαρακτηριστικό εισόδου του τρανζίστορ είναι μη γραμμικό.
Ας επιλέξουμε το σημείο λειτουργίας στο μέσο του γραμμικού τμήματος της εξάρτησης Uout(Ub0). Ub0=0,5 V.
Ας πάρουμε και χτίσουμε την εξάρτηση της τάσης στην έξοδο του μετατροπέα συχνότητας σήματος στο Uc=10 mV, βάλουμε στον πίνακα τις τιμές της τάσης στην έξοδο του μετατροπέα στα μέγιστα και τη συχνότητα των μέγιστων. (Ο τοπικός ταλαντωτής είναι ενεργοποιημένος, ο συγχρονισμός είναι απενεργοποιημένος)
Με μικρό πλάτος του τοπικού ταλαντωτή Ag = 10 mV.
Με μεγάλο πλάτος του τοπικού ταλαντωτή Ag = 250 mV.
Ταλαντόγραμμα της τάσης ΑΜ στην είσοδο του μετατροπέα.
Ταλαντόγραμμα της τάσης ΑΜ στην έξοδο του μετατροπέα με μεγάλο πλάτος τοπικού ταλαντωτή και πόλωσης Ub0=0,5 V, στη συχνότητα σήματος
1) fc=fg+fp fc=365 kHz
2) fc=fg-fp fc=158 kHz
3) fc=3fg+fp fc=840 kHz
4) fs=3fg-fp fs=630 kHz
Ας πάρουμε την εξάρτηση Uout(Ub0) σε ένα μεγάλο πλάτος του τοπικού ταλαντωτή.
Από τα δεδομένα που ελήφθησαν, υπολογίζουμε και σχεδιάζουμε την εξάρτηση του συντελεστή μετατροπής από την τάση πόλωσης.
Παραγωγή: κατά τη διάρκεια της εργαστηριακής εργασίας, διερευνήθηκαν οι διεργασίες που συμβαίνουν κατά τη μετατροπή συχνότητας του σήματος ΑΜ.
Η εξάρτηση της τάσης στην έξοδο του μετατροπέα από την τάση πόλωσης στη λειτουργία άμεσης διέλευσης αφαιρέθηκε, αυτή η εξάρτηση είναι μη γραμμική.
Οι συχνότητες και τα πλάτη των μεγίστων μετρήθηκαν σε χαμηλά και υψηλά πλάτη του τοπικού ταλαντωτή. Ανακαλύψαμε ότι στην έξοδο του μετατροπέα συχνότητας, το σήμα έχει ένα σύνθετο φάσμα με μέγιστα σε πολλές συχνότητες
Ταλαντογραφήματα σημάτων στην έξοδο του μορφοτροπέα ελήφθησαν σε διαφορετικές συχνότητες του σήματος ΑΜ εισόδου. Αποδείχθηκε ότι τα σήματα εξόδου είναι ελαφρώς παραμορφωμένα.
Στη ραδιομηχανική, συχνά απαιτείται η μετατόπιση του φάσματος σήματος κατά μήκος του άξονα συχνότητας κατά μια ορισμένη σταθερή τιμή διατηρώντας τη δομή του σήματος. Μια τέτοια μετατόπιση ονομάζεται μετασχηματισμός
Για να διευκρινίσουμε την ουσία της διαδικασίας μετατροπής συχνότητας, ας επιστρέψουμε στο ζήτημα της επίδρασης σε ένα μη γραμμικό στοιχείο δύο τάσεων, που εξετάζεται εν συντομία στην § 8.4. Ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση, μόνο μία από τις ταλαντώσεις, δηλαδή αυτή που δημιουργείται από τη βοηθητική γεννήτρια (τοπικός ταλαντωτής), θα θεωρείται αρμονική. Με τη δεύτερη ταλάντωση, εννοούμε το προς μετατροπή σήμα, το οποίο μπορεί να είναι οποιαδήποτε πολύπλοκη αλλά στενής ζώνης διεργασία.
Έτσι, δύο τάσεις δρουν στο μη γραμμικό στοιχείο: από τον τοπικό ταλαντωτή
από πηγή σήματος
Η συχνότητα του πλάτους και η αρχική φάση της ετεροδύνης ταλάντωσης είναι σταθερές. Το πλάτος και η στιγμιαία συχνότητα του σήματος μπορούν να διαμορφωθούν, δηλ. μπορούν να είναι αργές συναρτήσεις του χρόνου (διαδικασία στενής ζώνης). Η αρχική φάση του σήματος είναι μια σταθερή τιμή.
Το καθήκον της μετατροπής συχνότητας είναι να ληφθεί η συχνότητα αθροίσματος ή διαφοράς. Όπως προκύπτει από την έκφραση (8.30), για αυτό είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί μια τετραγωνική μη γραμμικότητα,
Ως μη γραμμικό στοιχείο, παίρνουμε, όπως στην § 8.9, μια δίοδο, ωστόσο, για πληρέστερη αναγνώριση των προϊόντων της αλληλεπίδρασης του σήματος και της ετεροδύνης ταλάντωσης, προσεγγίζουμε το χαρακτηριστικό της με ένα πολυώνυμο τέταρτου βαθμού (και όχι το δεύτερο, όπως στην § 8.4):
Όροι που περιέχουν μόνο ή μόνο διαφορετικούς βαθμούς δεν έχουν κανένα ενδιαφέρον. Από την άποψη του μετασχηματισμού (μετατόπισης) της συχνότητας, πλαισιώνονται οι όροι που είναι γινόμενα της μορφής της δεξιάς πλευράς της έκφρασης (8.72).
Αντικαθιστώντας τα (8.70) και (8.71) σε αυτά τα γινόμενα και απορρίπτοντας όλα τα στοιχεία των οποίων οι συχνότητες δεν είναι το άθροισμα του αθροίσματος ή της διαφοράς, μετά από απλούς τριγωνομετρικούς υπολογισμούς, καταλήγουμε στο ακόλουθο τελικό αποτέλεσμα:
Μπορεί να φανεί από αυτό το αποτέλεσμα ότι οι συχνότητες που μας ενδιαφέρουν προκύπτουν μόνο λόγω ζυγών δυνάμεων του πολυωνύμου που προσεγγίζουν το χαρακτηριστικό του μη γραμμικού στοιχείου. Ωστόσο, μόνο ο τετραγωνικός όρος του πολυωνύμου (με συντελεστή) σχηματίζει συνιστώσες των οποίων τα πλάτη είναι ανάλογα μόνο με τον πρώτο βαθμό.Οι υψηλότερες άρτιες μοίρες (τέταρτη, έκτη κ.λπ.) παραβιάζουν αυτή την αναλογικότητα, αφού τα πλάτη των ταλαντώσεων που εισάγουν επίσης περιέχουν βαθμούς υψηλότερους από τον πρώτο.
Αυτό δείχνει ότι τα πλάτη πρέπει να επιλέγονται με τέτοιο τρόπο ώστε στην επέκταση (8.72) οι όροι όχι υψηλότεροι του δεύτερου βαθμού να έχουν την κυρίαρχη τιμή. Αυτό απαιτεί την εκπλήρωση των ανισοτήτων
Τότε η έκφραση (8.73) γίνεται η εξής:
Σε ραδιοφωνικούς δέκτες και πολλές άλλες συσκευές στις οποίες το έργο της μετατροπής συχνότητας συνδέεται στενά με το έργο της ενίσχυσης του σήματος, συνήθως;,
Ο πρώτος όρος σε σγουρά στηρίγματα με συχνότητα (παράγωγο του συνημιτονοειδούς ορίσματος) αντιστοιχεί στη μετατόπιση του φάσματος σήματος στην περιοχή υψηλής συχνότητας και ο δεύτερος όρος με τη συχνότητα - στην περιοχή χαμηλής συχνότητας. Για να επιλέξετε μία από αυτές τις συχνότητες - διαφορά ή άθροισμα - πρέπει να εφαρμόσετε το κατάλληλο φορτίο στην έξοδο του μετατροπέα. Έστω, για παράδειγμα, οι συχνότητες είναι πολύ κοντά και απαιτείται η επιλογή μιας χαμηλής συχνότητας που βρίσκεται κοντά στο μηδέν. Μια τέτοια εργασία συναντάται συχνά στην τεχνολογία μέτρησης (η μέθοδος «μηδενικών παλμών»). Σε αυτή την περίπτωση, το φορτίο θα πρέπει να είναι το ίδιο όπως για την ανίχνευση πλάτους, δηλαδή να αποτελείται από μια παράλληλη σύνδεση των R και C, η οποία εξασφαλίζει φιλτράρισμα (καταστολή) των υψηλών συχνοτήτων και διαχωρισμό της διαφοράς συχνότητας. στο εύρος των υψηλών συχνοτήτων, τότε για την επιλογή του θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί κύκλωμα συντονισμού ταλάντωσης (Εικ. 8.42). Εάν η χρήσιμη, προς επιλογή, είναι η αθροιστική συχνότητα, τότε το κύκλωμα πρέπει να συντονιστεί ανάλογα με τη συχνότητα
Τυπικά, το εύρος ζώνης του ταλαντωτικού κυκλώματος, που είναι το φορτίο του μετατροπέα, έχει σχεδιαστεί για το πλάτος του φάσματος της διαμορφωμένης ταλάντωσης. Σε αυτήν την περίπτωση, όλα τα εξαρτήματα ρεύματος με συχνότητες κοντά στο να περνούν μέσα από το κύκλωμα ομοιόμορφα και η δομή του σήματος στην έξοδο συμπίπτει με τη δομή του σήματος στην είσοδο.
Ρύζι. 8.42. Ισοδύναμο κύκλωμα μετατροπέα συχνότητας
Ρύζι. 8.43. Φάσμα σήματος στην είσοδο και την έξοδο του μετατροπέα:
Η μόνη διαφορά είναι ότι η συχνότητα εξόδου είναι ίση ή οποιαδήποτε είναι η συχνότητα συντονισμού του κυκλώματος φορτίου.
Έτσι, κατά τη μετατροπή της συχνότητας, οι νόμοι της αλλαγής του πλάτους συχνότητας και της φάσης της ταλάντωσης εισόδου μεταφέρονται στην ταλάντωση εξόδου. Υπό αυτή την έννοια, η εν λόγω μετατροπή σήματος είναι γραμμική και η συσκευή είναι ένας γραμμικός μετατροπέας ή "μίκτης".
Το φάσμα του σήματος πάνω από τη συχνότητα χωρίς αλλαγή του σχήματος του φάσματος. Το P. h. συμβαίνει όταν οι ταλαντώσεις του σήματος n του τοπικού ταλαντωτή ενεργούν σε μια μη γραμμική συσκευή, που ονομάζεται. αναμικτής; ως αποτέλεσμα, στο φάσμα του σήματος εξόδου, μαζί με άλλες συχνότητες, σχηματίζονται συχνότητες διαφοράς και αθροίσματος: η επιλογή μιας από αυτές είναι το αποτέλεσμα της λειτουργίας του μίκτη. Το μέγεθος της μετατόπισης καθορίζεται από τη συχνότητα του βοηθητικού. γεννήτρια (ετερόδυνη).
Το P. h. χρησιμοποιείται σε ραδιοφωνικούς δέκτες, θα μετρήσει. τεχνολογίας, γεννήτριες αναφοράς κ.λπ., αφού σε αυτή την περίπτωση η ενίσχυση του σήματος σε ένα ευρύ φάσμα συντονίσιμων συχνοτήτων αντικαθίσταται από την ενίσχυση ενός μη συντονίσιμου συνδυασμού. συχνότητες, που καλούνται ενδιάμεσος. Η σταθερότητα της ενδιάμεσης συχνότητας = const κατά την αλλαγή της συχνότητας του σήματος παρέχει ταυτόχρονα. συντονισμός συχνότητας του τοπικού ταλαντωτή T. o., η ενίσχυση σήματος σε συσκευές με P. h. πραγματοποιείται σε σχετικά χαμηλή, συνήθως τυπική συχνότητα.
Κατά τη μετάδοση πληροφοριών, οι ταλαντώσεις ραδιοσυχνοτήτων μπορούν να διαμορφωθούν σύμφωνα με τον Δεκ. παράμετροι: συχνότητα πλάτους p φάση (βλ διαμορφωμένη διακυμάνσεις).Για να μεταφερθεί το h σε μια ενδιάμεση συχνότητα χωρίς παραμόρφωση κατά τη διάρκεια του Π., είναι απαραίτητο να εκτελεστεί. προϋποθέσεις: 1) μια μη γραμμική συσκευή (για παράδειγμα, ) πρέπει να έχει χαρακτηριστικό ρεύμα-τάσης κοντά στο τετραγωνικό ή προσεγγιζόμενο από ένα πολυώνυμο άρτιο βαθμό. 2) το πλάτος του σήματος πρέπει να είναι πολύ μικρότερο από το πλάτος ταλάντωσης του τοπικού ταλαντωτή 3) η συχνότητα πρέπει να είναι υψηλότερη
Αφού στο κύκλωμα εξόδου του μίξερ υπάρχουν δεκ. συνδυάζω. συχνότητα, τότε για να απομονωθεί η διαφορά ή το άθροισμα της συχνότητας, το κύκλωμα εξόδου πρέπει να είναι επιλεκτικό, δηλαδή συντονισμένο, συντονισμένο στην επιθυμητή συχνότητα.
Κάτω από P. διαιρέτης συχνότητας ή πολλαπλασιαστής συχνότητας. ΑΠΟ. F. Litvak.
Φυσική εγκυκλοπαίδεια. Σε 5 τόμους. - Μ.: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια. Αρχισυντάκτης A. M. Prokhorov. 1988 .
Δείτε τι είναι το "FREQUENCY CONVERSION" σε άλλα λεξικά:
μετατροπή συχνότητας- Η διαδικασία γραμμικής μετατόπισης του εύρους ζώνης που καταλαμβάνεται από ένα σήμα σε άλλη περιοχή του φάσματος συχνοτήτων, με ή χωρίς αναστροφή. [L.M. Ο Νεβντιάεφ. Τεχνολογίες τηλεπικοινωνιών. Αγγλικά ρωσικά επεξηγηματικό λεξικό βιβλίο αναφοράς. Επιμέλεια Yu.M. Γκορνοστάεφ...
μετατροπή συχνότητας- dažnio keitimas statusas T sritis automatika atitikmenys: αγγλ. μετατροπή συχνότητας? μετασχηματισμός συχνότητας vok. Frequenztransformation, f; Frequenzumsetzung, f; Frequenzumwandlung, f; Frequenzwandlung, f rus. μετατροπή συχνότητας, n pranc… … Αυτόματος τερματικός τερματισμός
μετατροπή συχνότητας- dažnio keitimas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. μετατροπή συχνότητας vok. Frequenzumsetzung, f; Frequenzumwandlung, f; Frequenzwandlung, f rus. μετατροπή συχνότητας, npranc. conversion de la frequence, f … Fizikos terminų žodynas
μετατροπή ραδιοσυχνοτήτων- μετατροπή συχνότητας Η διαδικασία μεταφοράς της ζώνης ραδιοσυχνοτήτων που καταλαμβάνεται από ένα σήμα σε άλλο μέρος του φάσματος συχνοτήτων. [GOST 24375 80] Θέματα ραδιοεπικοινωνία Γενικοί όροι ραδιοφωνική λήψη Συνώνυμα μετατροπή συχνότητας ... Εγχειρίδιο Τεχνικού Μεταφραστή
μετατροπή συχνότητας σε αριθμό κωδικού- — [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov. English Russian Dictionary of Electrical Engineering and Power Industry, Μόσχα, 1999] Θέματα ηλεκτρολογικής μηχανικής, βασικές έννοιες EN μετατροπή συχνότητας σε αριθμό ... Εγχειρίδιο Τεχνικού Μεταφραστή
μετατροπή συχνότητας προς την κατεύθυνση της μείωσής της- — [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov. English Russian Dictionary of Electrical Engineering and Power Industry, Μόσχα, 1999] Θέματα ηλεκτρικής μηχανικής, βασικές έννοιες EN μετατροπή συχνότητας προς τα κάτωFDC ... Εγχειρίδιο Τεχνικού Μεταφραστή
μετατροπή συχνότητας σε τάση- — [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov. English Russian Dictionary of Electrical Engineering and Power Industry, Μόσχα, 1999] Θέματα ηλεκτρολογικής μηχανικής, βασικές έννοιες Μετατροπή συχνότητας EN σε τάση ... Εγχειρίδιο Τεχνικού Μεταφραστή
μειωμένη μετατροπή συχνότητας- — [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov. English Russian Dictionary of Electrical Engineering and Power Industry, Μόσχα, 1999] Θέματα ηλεκτρολογικής μηχανικής, βασικές έννοιες EN μετατροπή συχνότητας προς τα κάτω ... Εγχειρίδιο Τεχνικού Μεταφραστή
Μετατροπή ραδιοσυχνοτήτων- 163. Μετατροπή συχνότητας ραδιοφωνικού σήματος Μετατροπή συχνότητας Πηγή: GOST 24375 80: Ραδιοεπικοινωνία. Όροι και ορισμοί πρωτότυπο έγγραφο ... Λεξικό-βιβλίο αναφοράς όρων κανονιστικής και τεχνικής τεκμηρίωσης
μετατροπή συχνότητας με βάση τη σκέδαση Raman- Ramano dažnio keitimas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: αγγλ. Raman vok μετατροπής συχνότητας. Raman Frequenzumwandlung, f rus. μετατροπή συχνότητας με βάση τη σκέδαση Raman, n pranc. μετατροπή Raman de συχνότητα, f… Ραδιοηλεκτρονικά τερματικά
Βιβλία
- Κυκλώματα και σήματα ραδιομηχανικής (σετ 2 βιβλίων), I. S. Gonorovsky. Το βιβλίο είναι εγχειρίδιο για το νέο μάθημα «Ραδιοκυκλώματα και σήματα» και αντιστοιχεί στο πρόγραμμα αυτού του μαθήματος για την ειδικότητα «Ραδιομηχανική». Στο πρώτο μέρος, το φασματικό και ...
Μετατροπή συχνότητας - η μετατόπιση του φάσματος σήματος στην κλίμακα συχνοτήτων προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση, δηλαδή στην περιοχή τόσο χαμηλότερων όσο και υψηλότερων συχνοτήτων. Με μια τέτοια μετατόπιση ή μεταφορά, το σχήμα του φάσματος δεν πρέπει να αλλάξει.
Ένα παράδειγμα μετατροπής συχνότητας (διαμόρφωση πλάτους, ανίχνευση). Κατά τη δημιουργία ενός σήματος AM, το φάσμα του σήματος διαμόρφωσης που περιέχει το μεταδιδόμενο μήνυμα μεταφέρεται στην περιοχή υψηλότερων συχνοτήτων για να επιτρέψει την ακτινοβολία του ραδιοφωνικού σήματος λήψης με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στη γραμμή μετάδοσης. Όταν ανιχνεύεται ένα ραδιοσήμα, το φάσμα του μεταφέρεται επίσης, αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση - στην περιοχή χαμηλής συχνότητας, γεγονός που καθιστά δυνατή την εκ νέου επισήμανση του σήματος διαμόρφωσης και, κατά συνέπεια, του μεταδιδόμενου μηνύματος. Σε αυτήν την περίπτωση, φυσικά, απαιτείται, με τέτοιους μετασχηματισμούς, το σχήμα του σήματος που εξάγεται κατά την ανίχνευση να συμπίπτει με το σχήμα του σήματος διαμόρφωσης κατά τη διαμόρφωση. Η εκπλήρωση αυτής της απαίτησης σημαίνει ότι δεν υπάρχει παραμόρφωση κατά την κατάθεση. Απαραίτητη προϋπόθεση για μη παραμορφωμένη μετάδοση μηνύματος είναι η διατήρηση του σχήματος του φάσματος του σήματος ελέγχου όταν μεταφέρεται τόσο στην περιοχή υψηλής συχνότητας (κατά τη διαμόρφωση) όσο και κατά την αντίστροφη μεταφορά στην περιοχή χαμηλής συχνότητας (κατά την ανίχνευση).
Η γενική αρχή πίσω από τη μετατροπή συχνότητας είναι ότι το σήμα που θα μετατραπεί πολλαπλασιάζεται με αρμονικές ταλαντώσεις με συχνότητα r. Αυτή η ταλάντωση πρέπει να ληφθεί χρησιμοποιώντας μια ειδική γεννήτρια που ονομάζεται ετεροδύνη. Εάν το φάσμα του σήματος περιέχει μια αρμονική με συχνότητα 0, τότε πολλαπλασιάζοντας αυτές τις αρμονικές ταλαντώσεις παίρνουμε:
δηλ. στην έξοδο του πολλαπλασιαστή εμφανίζονται αρμονικές ταλαντώσεις με συχνότητες αθροίσματος και διαφοράς, επομένως, κάθε αρμονική του σήματος προκαλεί την εμφάνιση δύο αρμονικών ταλαντώσεων με συχνότητες αθροίσματος και διαφοράς στην έξοδο του πολλαπλασιαστή.
Στο σχήμα του σχήματος μετατροπής φάσματος σήματος AM:
α) Σήμα AM
β) Φάσμα σήματος ΑΜ
γ) σήμα τοπικού ταλαντωτή
δ) Φάσμα σήματος τοπικού ταλαντωτή
ε) φάσμα σήματος στην έξοδο του πολλαπλασιαστή
στ) απόκριση συχνότητας του φίλτρου διαφοράς συχνότητας (ή του φίλτρου IF FPF)
ζ) σήμα στην έξοδο του φίλτρου διαφοράς συχνότητας.
Σχέδιο μετατροπέα συχνότητας τρανζίστορ.
Σε πρακτικά κυκλώματα μετατροπέων συχνότητας, χρησιμοποιούνται μη γραμμικά στοιχεία (δίοδοι ημιαγωγών, τρανζίστορ, σωλήνες κενού). Σε αυτό το κύκλωμα πολλαπλασιαστή, το τρανζίστορ εκτελεί, ή μάλλον, το μη γραμμικό κύκλωμα εισόδου του: τη μετάβαση βάσης-εκπομπού. Οι καλύτερες συνθήκες για τη μετατροπή συχνότητας επιτυγχάνονται εάν η εξάρτηση i b \u003d (U b.e) είναι τετραγωνική, δηλ.
i b \u003d i b.e + a 1 U b.e + a 2 U b.e
Στον μετατροπέα, η τάση U b.e. είναι ανάλογη με το άθροισμα των τάσεων του σήματος S (t) και του τοπικού ταλαντωτή U g (t), δηλαδή της μεταβλητής συνιστώσας αυτής της τάσης:
U b.e (t) \u003d S (t) + U g (t)
Αντικαθιστώντας αυτήν την έκφραση σε (1) παίρνουμε.
i b = i b. e + a 1 S(t) + a 2 U g (t) + a 2 S 2 (t) + 2a 2 U g (t) S (t) + a 2 U g (t)
Από όλους τους όρους αυτού του τύπου, μόνο ένας ενδιαφέρει - ο υπογραμμισμένος, ο οποίος περιέχει τα προϊόντα της τάσης και του σήματος του τοπικού ταλαντωτή.
Για παράδειγμα, το S(t) περιγράφεται από τη συνάρτηση
S AM (t)=Um sin(t+)
(σήμα διαμορφωμένου πλάτους)
και U g (t) \u003d U m g sin (t +), τότε αυτός ο όρος
2a 2 U g (t) S(t)= 2a 2 U m g sin(t+)*)=U m sin(t+)=
A 2 U m g U m (cos[- g)t+-]-cos[(- g)t++])
Εάν το κύκλωμα στο κύκλωμα συλλέκτη του τρανζίστορ ρυθμιστεί σε μια ενδιάμεση συχνότητα pr \u003d - r, τότε όλες οι άλλες ταλαντώσεις με συχνότητες , r, - r, 2, 2 r θα φιλτραριστούν. Η συνιστώσα ρεύματος του συλλέκτη διαφοράς συχνότητας - r προκαλεί την εμφάνιση τάσης, στην αντίσταση συντονισμού του κυκλώματος u, επομένως, στην έξοδο του μετατροπέα
Με την ταυτόχρονη δράση ενός σήματος και ενός τοπικού ταλαντωτή σε ένα μη γραμμικό στοιχείο, ρεύματα συνδυαστικών συχνοτήτων της μορφής 
, όπου m και n είναι ακέραιοι της φυσικής σειράς και καθορίζουν τη μη γραμμικότητα του στοιχείου μετατροπής σε σχέση με το σήμα και τον τοπικό ταλαντωτή. Εάν ο μετατροπέας είναι γραμμικός ως προς το σήμα, τότε m=1, εάν ο τοπικός ταλαντωτής παράγει ένα αρμονικό σήμα, τότε n=1.
Και στις τρεις εισόδους του μετατροπέα συχνότητας, συνδέονται επιλεκτικά συστήματα, ρυθμισμένα ανάλογα με τον συντονισμό στην είσοδο με τη συχνότητα σήματος. Σε αυτή την περίπτωση, ένα ετεροδύναμο σύστημα συνδέεται στους ακροδέκτες 3-3 (σύνολο n=1) και ένα επιλεκτικό σύστημα συνδέεται στους ακροδέκτες 2-2 με τη μορφή, για παράδειγμα, ενός απλού ταλαντωτικού κυκλώματος.
Οι κύριες εξισώσεις που περιγράφουν τη λειτουργία ενός δικτύου 6 πόλων είναι εξισώσεις της μορφής:
(1)
(2)
Οι εκφράσεις (1) και (2) δεν περιλαμβάνουν χρόνο, αφού θεωρούμε ότι ο 6-πόλος είναι ελεύθερος αδράνειας. Όταν εξάγουμε εξισώσεις που περιγράφουν τη διαδικασία μετατροπής συχνότητας, θα υποθέσουμε ότι η τάση σήματος U c είναι της τάξης των δεκάδων - εκατοντάδων μV, γεγονός που μας επιτρέπει να θεωρήσουμε τον μετατροπέα συχνότητας γραμμικό. Ταυτόχρονα, η τάση με την τοπική συχνότητα ταλαντωτή U g έχει την τάξη των δέκατων και των μονάδων του V. Επομένως, ούτε το U c ούτε το U pr προκαλούν αλλαγή στις παραμέτρους του μη γραμμικού στοιχείου, αυτό κάνει το U g. Αυτό επιτρέπει οι συναρτήσεις f 1 και f 2 να επεκταθούν σε μια σειρά Taylor σε δυνάμεις μικρών μεταβλητών U c και U pr, δηλαδή να περιοριστούν στο να ληφθούν υπόψη οι όροι της επέκτασης με Uc και U pr στον πρώτο βαθμό.
(3)
Οι παράγωγοι, που είναι οι συντελεστές της σειράς, προσδιορίζονται στο και, δηλαδή, υπό τη δράση μόνο της τοπικής τάσης ταλαντωτή.
στο
Φυσική σημασία:
Αυτό είναι το ρεύμα εισόδου υπό τη δράση του U g.
- αγωγιμότητα εισόδου.
- αγωγιμότητα της αντίστροφης μετατροπής.
Ρεύμα εξόδου κατά τη δράση του τοπικού ταλαντωτή, απουσία σήματος.
- κλίση.
- αγωγιμότητα εξόδου.
Δεδομένου ότι η ετεροδύνη τάση θεωρείται αρμονική, για παράδειγμα, συνημίτονο: 
, τότε η απότομη κλίση S(t), ως περιοδική συνάρτηση του χρόνου, μπορεί να αναπαρασταθεί ως σειρά Fourier:
Μετά την αντικατάσταση στις (3) και (4), λαμβάνουμε την εξίσωση του άμεσου και αντίστροφου μετασχηματισμού:
α) άμεση μετατροπή 
,
όπου I pr - ρεύμα ενδιάμεσης συχνότητας.
β) αντίστροφος μετασχηματισμός 
.
Παράμετροι μετατροπέα.
1. Κλίση μορφοτροπέα:
(βραχυκύκλωμα στην έξοδο)
Φόρτωση...