CC BY
3Научная статья УДК 621.374.4
ао1:10.24151/1561-5405-2024-29-1-52-64 ЕБ1Ч: ЯККОХУ
Умножители частоты гармонического сигнала на управляемом фазовращателе
Е. Б. Колесников
Новомосковский институт (филиал) Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева, г. Новомосковск, Россия
Kolesnikov55@mail.ru
Аннотация. Умножители частоты гармонического сигнала позволяют получать стабильные колебания высокой частоты при относительно низкой частоте выходного сигнала задающего генератора. Существующие умножители частоты гармонического сигнала имеют невысокое быстродействие, низкий КПД, высокий уровень побочных гармоник и ограниченный диапазон рабочих частот. В работе описаны принципы построения и функционирования умножителей частоты гармонического сигнала, основные их недостатки и области применения. Предложен новый принцип умножения частоты синусоидального напряжения, основанный на регулировании фазы входного сигнала в пределах 360° фазовращателем, который управляется переменным напряжением, его амплитуда имеет пилообразную форму и равна амплитуде входного сигнала. Разработка и исследование умножителей частоты, реализующих предложенный принцип, осуществлены методами структурного проектирования и математического моделирования. Представлены результаты разработки гармонических удвоителя и утроителя частоты, которые имеют более высокие показатели, чем известные, и работают на основе предложенного принципа. Приведены их структурные схемы. Составлены имитационные модели рассматриваемых умножителей частоты в среде Matlab & Simulink и получены осциллограммы их работы, подтверждающие работоспособность данных умножителей и правильность выбора технических решений. Разработан управляемый умножитель частоты, имеющий высокое быстродействие, низкий уровень побочных гармоник, широкий диапазон рабочих частот и регулируемый коэффициент умножения, включая дробные его значения. Показано, что коэффициент умножения описанных умножителей частоты гармонического сигнала может достигать нескольких десятков.
Ключевые слова: умножитель частоты, управляемый фазовращатель, компаратор, одновибратор, интегратор со сбросом, перемножитель, счетный триггер, управляемый усилитель
Для цитирования: Колесников Е. Б. Умножители частоты гармонического сигнала на управляемом фазовращателе // Изв. вузов. Электроника. 2024. Т. 29. № 1. С. 52-64. https://doi.org/10.24151/1561-5405-2024-29-1-52-64. - EDN: RKKOXV.
© Е. Б. Колесников, 2024
Original article
Harmonic signal frequency multipliers on controlled phase shifter
E. B. Kolesnikov
Novomoskovskiy Institute (branch) D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Novomoskovsk, Russia
Kolesnikov55@mail.ru
Abstract. Harmonic signal frequency multipliers allow for attainment of stable high-frequency oscillations at relatively low frequency of reference generator output signal. The existing harmonic signal frequency multipliers have low speed, low efficiency, a high level of side harmonics and a limited range of operating frequencies. In this work, the principles of construction and functioning of harmonic signal frequency multipliers, their main disadvantages and applications are described. A new principle of multiplication of frequency of the sinusoidal voltage is proposed, based on the regulation of input signal phase within 360° by a phase shifter controlled by an alternating sawtooth voltage with amplitude equal to input signal amplitude. The development and research of frequency multipliers implementing the proposed principle was carried out by methods of structural design and mathematical modeling. The results of the development of harmonic frequency doubler and tripler, which have stronger performance than known ones and operate on the basis of the proposed principle, are presented. Their structural schemes are provided. Simulation models of the frequency multipliers under consideration were compiled in the Matlab & Sim-ulink environment and oscillograms of their operation were obtained, confirming their operability and the correctness of the choice of technical solutions. A controlled frequency multiplier has been developed, having a high speed, a low level of side harmonics, a wide range of operating frequencies and an adjustable multiplication factor, including its fractional values. It was demonstrated that the multiplication factor of the developed harmonic signal frequency multipliers can reach several tens.
Keywords: frequency multiplier, controlled phase shifter, comparator, single shot, integrator with reset, multiplier, counting trigger, controlled amplifier
For citation: Kolesnikov E. B. Harmonic signal frequency multipliers on controlled phase shifter. Proc. Univ. Electronics, 2024, vol. 29, no. 1, pp. 52-64. https://doi.org/ 10.24151/1561-5405-2024-29-1-52-64. - EDN: RKKOXV.
Введение. Умножители частоты [1] применяются при создании высокочастотных источников гармонических сигналов с высокой стабильностью частоты в радиопередатчиках и приемниках, синтезаторах частот, высокочастотных генераторах для индукционных печей, а также в ряде измерительных устройств, когда требуется получить сетку частот, кратных какой-либо одной определенной частоте, рассматриваемой в качестве опорной. Применение умножителей частоты позволяет получать стабильные колебания высокой частоты при относительно низкой частоте выходного сигнала задающего генератора. Необходимость в использовании умножителей частоты возникает при
ограниченном диапазоне частот задающих генераторов с кварцевой стабилизацией вследствие небольшой механической прочности кварцевого резонатора. На практике для повышения частоты обычно применяются удвоители и реже - утроители частоты, так как большие коэффициенты умножения снижают эффективность и точность умножителей по ряду причин [2]. Более высокие коэффициенты умножения достигаются путем последовательного (каскадного) соединения умножителей.
Умножители частоты можно классифицировать по принципу действия и типу нелинейного элемента. По принципу действия умножители подразделяются на два вида: с применением нелинейного элемента, искажающего форму входного гармонического сигнала, и последующим выделением из полученного широкополосного спектра требуемой гармоники; с основанным на синхронизации частоты управляемого автогенератора внешним низкочастотным сигналом, в п раз меньшим по частоте, с использованием делителя частоты. В умножителях частоты первого вида в качестве нелинейного элемента применяются электронные лампы, транзисторы и диоды. В умножителях частоты второго вида используется система фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) с делителем частоты в цепи обратной связи. В качестве основных параметров умножителей частоты можно выделить: коэффициент умножения по частоте п; выходную мощность ^й гармоники; входную мощность основной гармоники; коэффициент преобразования; КПД; уровень подавления побочных составляющих [3].
Анализ литературных источников. Умножители частоты достаточно широко освещены в литературе. Так, в работах [3, 4] приведены схемы умножителей частоты, где в качестве нелинейного элемента используется варикап. Такие умножители частоты являются пассивными и имеют достаточно простые схемы. Однако умножители частоты на варикапах характеризуются невысокой выходной мощностью, низким КПД и высоким уровнем побочных гармоник. Применение в схемах умножителей частоты варакто-ра [5] позволяет несколько повысить выходную мощность и КПД, но не подавляет полностью побочные гармоники. Варакторные умножители частоты используют для двух-или трехкратного умножения частоты. Применение в умножителях частоты транзисторов [4-11], работающих в режиме отсечки, повышает выходную мощность и КПД, а также генерирует широкий спектр гармонических составляющих, который изменяется и зависит от угла отсечки. Но дальнейшее применение узкополосного фильтра не позволяет полностью избавиться от побочных гармоник. Улучшенные показатели имеют резонансные усилители [2, 12]. Однако коэффициент умножения транзисторных умножителей частоты не превышает 3-4 раз при КПД, равном 10-20 %. Задание требуемого оптимального угла отсечки для более высоких коэффициентов умножения приводит к уменьшению амплитуды выходных импульсов и к получению колебаний с очень малой амплитудой.
Задачу умножения частоты можно реализовать на транзисторах, включенных по двухтактной схеме [13]. При этом, поскольку два транзистора работают на общую для них нагрузку, в этой нагрузке за один период частоты поступающего на каскад сигнала возникают два периода удвоенной частоты. Такая схема позволяет получать на выходе достаточно мощный сигнал, однако область ее применения ограничивается получением на выходе сигналов только четных гармоник. Схемы умножителей частоты, основанные на применении двухполупериодного выпрямления [13, 14], характеризуются простотой построения и высокой широкополосностью. Однако приемлемые показатели преобразования в них можно получить только для коэффициента преобразования, равного двум. Такие умножители частоты имеют низкий КПД из-за использования в схемах широкополосных трансформаторов и высокий уровень побочных гармоник.
Удвоение частоты можно получить путем использования квадратора [5]. Преимуществом такого способа удвоения частоты является возможность работы в широком диапазоне частот, вплоть до чрезвычайно низких, так как схема не содержит колебательных контуров. При применении квадратора не требуется постоянной составляющей, появляющейся в выходном сигнале. Это обеспечивается путем введения в устройство фильтра верхних частот. Однако его введение приводит к ограничению полосы пропускания умножителя в области нижних частот из-за значительного времени переходного процесса, а значит, к уменьшению быстродействия. Кроме того, область применения квадратора в качестве умножителя ограничивается только удвоением частоты.
Умножители частоты на основе ФАПЧ представляют собой систему, состоящую из генератора, управляемого напряжением, делителя частоты, фазового детектора и фильтра нижних частот [15-18]. Применение ФАПЧ позволяет создать умножители частоты с различными коэффициентами умножения путем введения в цепь обратной связи соответствующих делителей частоты. Однако такие умножители частоты имеют низкое быстродействие в переходных режимах, обусловленное режимом захвата и наличием фильтра нижних частот, и ограниченный диапазон частот генератора, управляемого напряжением. Кроме того, в схемах с ФАПЧ, используемых для умножения, к выходному сигналу добавляются еще и боковые полосы фазовой модуляции. Фазовые изменения и фазовая модуляция вызывают явление, которое называется шумом генератора. Также использование ФАПЧ предполагает применение генератора, управляемого напряжением, с синусоидальным выходным напряжением.
Таким образом, можно отметить следующие недостатки рассмотренных умножителей частоты: низкий коэффициент умножения п = 2, 3, реже - более; высокий уровень побочных гармоник; низкий КПД; низкий коэффициент передачи; невысокое быстродействие, связанное с применением фильтров; невозможность плавного регулирования коэффициента умножения п и получения его дробных значений.
Разработка и исследование умножителей частоты. В основу работы предлагаемых умножителей частоты гармонического сигнала положен новый принцип умножения частоты синусоидального сигнала, основанный на управлении управляемым фазовращателем нарастающим переменным напряжением пилообразной формы амплитудой равной амплитуде входного сигнала. В рассматриваемых умножителях применен управляемый фазовращатель, который линейно изменяет фазу ф входного синусоидального сигнала от -180 до +180о при изменении управляющего напряжения от -10 до +10 В [19].
Принцип работы разработанных умножителей частоты рассмотрим на примере удвоителя частоты гармонического сигнала [20], структурная схема которого приведена на рис. 1. Удвоитель частоты содержит управляемый фазовращатель, компаратор и од-новибратор, входящие в формирователь импульсов сброса, интегратор со сбросом, источник опорного напряжения, источник напряжения смещения, сумматор и усилитель. Для подтверждения работоспособности и исследования удвоителя частоты составлена модель в пакете прикладных программ МайаЬ & БтиНпк (рис. 2). Осциллограммы, полученные в результате моделирования удвоителя частоты, приведены на рис. 3.
Работа удвоителя частоты заключается в следующем (см. рис. 2). Входное синусоидальное напряжение ивх = Umвхsinшt с частотой ш = 2ц[ подается на входы управляемого фазовращателя и компаратора, который преобразует входное синусоидальное напряжение мвх = Umвxsinшt в напряжение м1 прямоугольной формы. Одновибратор формирует узкие импульсы по фронту напряжения п1, которые подаются на вход
Рис. 1. Структурная схема удвоителя частоты: ФИС - формирователь импульсов сброса; К - компаратор; ОВ - одновибратор; ИОН - источник опорного напряжения; И -интегратор со сбросом; УФ - управляемый фазовращатель; У - усилитель;
С - сумматор; ИНС - источник напряжения смещения Fig. 1. Block diagram of the frequency doubler: ФИС - reset pulse generator; К - comparator; ОВ - single-vibrator; ИОН - reference voltage source; И - integrator with reset;
УФ - controlled phase shifter; У - amplifier; С - adder; ИНС - bias voltage source
Рис. 2. Структурная схема модели удвоителя частоты Fig. 2. Block diagram of the frequency doubler model
Рис. 3. Осциллограммы работы удвоителя частоты Fig. 3. Oscillograms of the frequency doubler operation
сброса интегратора. При этом на его вход подается напряжение постоянного тока и3 от источника опорного напряжения. На выходе интегратора формируется нарастающее пилообразное напряжение и4 положительной полярности с частотой /вх входного напряжения ивх, амплитуда которого и4т определяется по формуле:
U4m = RC J Щ dt
U3t_U3T_ U3
RC RC RCfвх'
где Я - сопротивление резистора интегратора; С - емкость конденсатора интегратора; Т - период входного напряжения ивх; /вх - частота входного напряжения ивх.
Для выбора параметров времязадающих элементов Я и С схемы интегратора необходимо выдержать следующее соотношение:
RC = -
U3 U f
4mJ вх
Для амплитуды выходного пилообразного напряжения интегратора U4m = 10 В и выходного напряжения U3 = 5 В источника опорного напряжения соотношение параметров интегратора будет следующее:
RC = U = = 05.
U4m fax 10./вх fax
Выходное напряжение u4 интегратора суммируется в сумматоре с опорным напряжением и5 = иоп = -5 В от источника напряжения смещения, в результате чего на выходе сумматора формируется переменное пилообразное напряжение u6 амплитудой U6m = 5 В. Это напряжение усиливается в два раза усилителем, в итоге на его выходе и на управляющем входе управляемого фазовращателя формируется переменное пилообразное напряжение и7 амплитудой U7m = 10 В. Это напряжение, воздействуя на управляемый фазовращатель, изменяет фазу ф его входного сигнала от -180 до +180о с частотой fex входного напряжения ивх. В результате на выходе управляемого фазовращателя и на выходе удвоителя частоты в соответствии с известными тригонометрическими тождествами формируется выходное напряжение ивых:
ивых = Um вх sin(rat + ф) = Um ж [sinrat • cos(rat -180°) + sin(rat -180° )cosrat] =
= U
sin(rat -rat + 180о) + sin(rat + rat - 180о) sin(rat - 180о -rat) + sin(rat - 180о + rat)
= Um
sin(rat+rat - 180о) + sin(rat - 180о + rat)
= Um Вх sm(2ra t- 180о ).
Из полученного выражения и временных диаграмм (см. рис. 3) видно, что частота выходного напряжения ивых удвоителя частоты равна 2со, т. е. имеет место удвоение частоты ш входного напряжения ивх. При этом амплитуда выходного напряжения ивых умножителя частоты равна амплитуде ит вх входного напряжения ивх.
Умножители частоты с более высоким коэффициентом умножения частоты п можно получить путем повышения частоты импульсов сброса интегратора в формирователе импульсов сброса. Так, в утроителе частоты используется формирователь импульсов сброса, представляющий собой детектор перехода входного напряжения ивх через ноль - детектор нуля [21]. При этом частота импульсов сброса интегратора в два раза выше частоты входного напряжения ивх и равна 2ш. В результате на выходе управляемого фазовращателя и на выходе утроителя частоты формируется выходное напряжение, равное:
ивых = Цтвх +ф) = Цтвх яи(а>/+2Ш-180°) = Ц« 8т(3га/ - 180о).
Из полученного выражения видно, что частота выходного напряжения утроителя равна 3ш, т. е. имеет место утроение частоты ш входного сигнала ивх. Дальнейшее повышение коэффициента умножения частоты п осуществляется каскадным соединением рассмотренных умножителей частоты.
Нижняя граница рабочей частоты рассматриваемых умножителей частоты определяется из расчета допустимой линейности пилообразного напряжения интегратора. Верхняя граница частотного диапазона умножителей частоты определяется максимальной рабочей частотой тех компонентов, на которых они выполнены. Это в основном высокочастотные операционные усилители, частота единичного усиления которых может достигать нескольких сотен мегагерц [22]. Однако большее влияние на верхнюю
границу частотного диапазона оказывает длительность процесса сброса интегратора, заключающаяся в разряде конденсатора интегратора, который не может быть мгновенным. Поэтому длительность процесса сброса на высоких частотах становится соизмеримой с периодом пилообразного напряжения. В результате частотный диапазон таких умножителей частоты ограничен сверху частотой не более 10 МГц. Кроме того, приведенные умножители частоты не позволяют регулировать значение коэффициента умножения п и получать его дробные значения.
Частотный диапазон рассматриваемых умножителей частоты расширен в сторону высших частот путем усложнения схемы формирования пилообразного напряжения: вместо интегратора со сбросом применен обычный интегратор, для регулирования коэффициента умножения п в схему удвоителя частоты умножителей частоты (см. рис. 1) введен управляемый генератор импульсов, который позволяет регулировать частоту пилообразного напряжения под действием внешнего напряжения управления Цу. Структурная схема полученного умножителя показана на рис. 4 [23]. Схема содержит управляемый фазовращатель, управляемый генератор, счетный триггер, сумматор, источник напряжения смещения, усилитель-ограничитель, перемножитель, интегратор и управляемый усилитель. Осциллограммы полученного управляемого умножителя частоты изображены на рис. 5.
Рис. 4. Структурная схема управляемого умножителя частоты с применением управляемого усилителя: УГ - управляемый генератор; СТ - счетный триггер;
УО - усилитель-ограничитель; УУ - управляемый усилитель; П - перемножитель Fig. 4. Block diagram of a controlled frequency multiplier with the use of controlled amplifier: УГ - controlled oscillator; СТ - counting trigger; УО - limiter amplifier; УУ - controlled amplifier; П - multiplier
Рис. 5. Осциллограммы управляемого умножителя частоты с применением управляемого усилителя Fig. 5. Oscillograms of a controlled frequency multiplier using a controlled amplifier
Коэффициент передачи управляемого генератора Kуг выбирают таким образом, чтобы при напряжении Щ = 10 В частота его выходных импульсов соответствовала максимальной его рабочей частоте /УГ тах, т. е. Kуг = /УГ Шах/10. Выходные импульсы щ управляемого генератора подаются на вход счетного триггера, который срабатывает по их фронту и делит частоту его входного напряжения щ на два, и на его выходе формируется напряжение щ прямоугольной формы с частотой УУГ/2 (см. рис. 5). В сумматоре
напряжение и2 суммируется с отрицательным напряжением и3 от источника напряжения смещения, значение которого равно примерно половине амплитуды и2. В результате на выходе сумматора формируется переменное напряжение и4 прямоугольной формы с частотой /уГ/2 и амплитудой, близкой к 2,5 В, которое поступает на вход усилителя-ограничителя, формирующего на своем выходе переменное напряжение и5 прямоугольной формы с фиксированным значением амплитуды, равным ±10 В. Это напряжение поступает на первый вход перемножителя, на второй вход которого поступает напряжение управления иу. При этом на входе интегратора формируется напряжение и5, равное результату перемножения в перемножителе напряжений иу и и5:
и6т = Кпиуи5т = 0,1 • иу 10 = и,
где Кп = 0,1 - коэффициент передачи перемножителя; и5т = 10 В - амплитуда выходного напряжения усилителя-ограничителя.
Интегратор преобразует входное напряжение и6 прямоугольной формы в переменное напряжения треугольной формы, амплитуда которого определяется выражением
U
= f u6 dt = RCi 6
u6m 2T _ U6m _ U
lm RCy 6 4RC 2RCfyr 2RCKyrUy 1 5
2RC (fyr max /10) RCfуг max
где T = 1/f - период выходного напряжения управляемого генератора; Ulm - амплитуда выходного напряжения интегратора; fyr - частота выходного напряжения управляемого генератора; fyrmax - максимальная частота выходного напряжения управляемого генератора.
Таким образом, амплитуда выходного напряжения Uim интегратора не зависит от напряжения управления U во всем рабочем диапазоне частот умножителя.
Для выбора параметров времязадающих элементов схемы R и C при амплитуде выходного напряжения интегратора, равной Ulm = 10 В, необходимо выдержать следующее соотношение:
5 ■ 10 или RC -
^С/уГшах 2/УГшах
Выходное напряжение и7 интегратора треугольной формы с частотой/уГ/2 подается на вход управляемого усилителя, на управляющий вход которого подается напряжение и2 прямоугольной формы с выхода счетного триггера. Это напряжение приводит к переключению полярности выходного напряжения и8 управляемого усилителя. Отметим, что положительное напряжение и2 приводит к изменению полярности выходного напряжения и7 интегратора на противоположную, а нулевое напряжение не изменяет полярность напряжения и7. Коэффициент передачи управляемого усилителя выбран равным единице, поэтому в первый полупериод выходного напряжения и2 счетного триггера он работает как инвертор, а во второй - как повторитель (см. рис. 5). В результате на выходе управляемого усилителя формируется переменное нарастающее пилообразное напряжение и8 частотой /уГ и амплитудой и8т = 10 В, которая не зависит от напряжения управления иу во всем его рабочем диапазоне. Это напряжение и8 подается на управляющий вход управляемого фазовращателя. Пилообразное управляющее напряжение и8 амплитудой и8т = 10 В, воздействуя на управляемый усилитель, изменяет фазу ф его входного сигнала от -180 до +180о (см. рис. 5). В результате на выходе
управляемого фазовращателя и на выходе умножителя частоты формируется выходное напряжение ивых:
^ых = Um вх ^(®вх t + ф) = Um вх ^(Ю^ t + Юутt -180° ) =
= Umвх srn^ t + Uy 2^ t - 180о) = Um вх sm^ t + Uy ^^ t - 180о) = = -Um вх smHx t + Uy t) = -Um вх srn^ t),
^_ ./вых ___1 U ^VT max _J U Kc
где /вх ®вх 10®вх 10 - коэффициент умножения;
Kc = /Vt max = Юут max — коэффициент соотношения частот.
/вх ®вх
Из полученного выражения видно, что частота швых выходного напряжения мвых умножителя частоты зависит от коэффициента умножения n, зависящего, в свою очередь, от напряжения управления иу, изменяя которое, можно плавно изменять значения коэффициента умножения n. При этом амплитуда выходного напряжения Um вых умножителя частоты остается равной амплитуде входного напряжения Um вх. Зависимость коэффициента умножения n от напряжения управления Ц, является регулировочной характеристикой n = fU), которая представляет собой линейную зависимость. Схема позволила устранить процесс сброса, в результате чего полоса частот расширилась до нескольких десятков-сотен мегагерц.
Таким образом, предложенный управляемый умножитель частоты гармонического сигнала позволяет получать регулируемый коэффициент умножения частоты n, включая дробные его значения. В зависимости от частоты входного сигнала коэффициент умножения частоты n может достигать нескольких десятков. Следует отметить, что в данном умножителе частоты применен импульсный управляемый генератор, который намного проще синусоидального, используемого в умножителе частоты с ФАПЧ. Расширить полосу пропускания умножителя частоты также можно, применив, например, прецизионный генератор пилообразного напряжения на основе цифрового интегратора [24].
Заключение. Предложенный принцип умножения частоты синусоидального напряжения основан на управлении управляемым фазовращателем нарастающим переменным напряжением пилообразной формы амплитудой, равной амплитуде входного сигнала. Разработанные гармонические удвоитель и утроитель частоты имеют более высокие показатели, чем известные, и работают на основе предложенного принципа. Результаты моделирования подтвердили их работоспособность и правильность выбора технических решений разработанных умножителей частоты. Благодаря использованию в полученных схемах умножителей высокочастотных активных компонентов, отсутствию различных фильтров и систем подстройки частоты, разработанные умножители частоты по сравнению с известными аналогами имеют более высокое быстродействие и КПД, низкий уровень побочных гармоник, широкий диапазон рабочих частот, а также регулируемый коэффициент умножения, включая его дробные значения.
Литература
1. ГОСТ 24375-80. Радиосвязь. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 1982. 37 с.
2. Дахнович А. А. Радиотехнические цепи и сигналы: учеб. пособие. Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2009. 176 с.
3. Ризкин И. Х. Умножители и делители частоты. 2-е изд., доп. и перераб. М.: Связь, 1976. 327 с.
4. Бруевич А. Н. Умножители частоты. М.: Сов. радио, 1970. 247 с.
5. Каяцкас А. А. Основы радиоэлектроники: учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1988. 464 с.
6. Мельник Ю. А., Стогов Г. В. Основы радиотехники и радиотехнические устройства. М.: Сов. радио, 1973. 367 с.
7. Доброневский О. В. Справочник по радиоэлектронике. 3-е изд., перераб. и доп. Киев: Вища школа, 1978. 359 с.
8. Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы: учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1986. 512 с.
9. Ефимчик М. К., Шушкевич С. С. Основы радиоэлектроники. 2-е изд., перераб. и доп. Минск: Университетское, 1986. 303 с.
10. Махов М. Е. Умножитель частоты на полевых транзисторах // Радиотехника. 1974. Т. 29. № 9. С. 96-97.
11. Землянухин П. А. Исследование характеристик умножителя частоты гармонических колебаний на базе ограничителя напряжения // Изв. ЮФУ. Технические науки. 2017. № 5 (190). С. 90-102. https://doi.org/10.23683/2311-3103-2017-5-90-102. - EDN: ZHRHTT.
12. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы: учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 2000. 462 с.
13. Горошков Б. И. Радиоэлектронные устройства: справочник. М.: Радио и связь, 1984. 400 с.
14. Сумин А. М., Мушта А. И. Методика проектирования СФ блока преобразователя частоты в субмикронном технологическом базисе на основе синтезированных нелинейных реактивных элементов // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2011. Т. 7. № 10. С. 74-81. EDN: OIOCZV.
15. Гальперин М. В. Практическая схемотехника в промышленной автоматике. М.: Энергоатомиз-дат, 1987. 320 с.
16. Шахгильдян В. В., Ляховкин А. А. Системы фазовой автоподстройки частоты. 2-е изд., доп. М.: Связь, 1972. 447 с.
17. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники / пер. с англ. Б. Н. Бронина. 7-е изд. М.: Бином, 2014. 704 с.
18. Левин В. А., Малиновский В. Н., Романов С. К. Синтезаторы частот с системой импульсно-фазовой автоподстройки. М.: Радио и связь, 1989. 231 с.
19. Пат. 206198 РФ. Управляемый фазовращатель / Е. Б. Колесников; заявл. 11.05.2021; опубл. 30.08.2021, Бюл. № 25. 6 с. EDN: EZDQNC.
20. Пат. 206321 РФ. Гармонический удвоитель частоты / Е. Б. Колесников; заявл. 24.05.2021; опубл. 06.09.2021, Бюл. № 25. 8 с. EDN: KZARTT.
21. Пат. 206703 РФ. Утроитель частоты / Е. Б. Колесников; заявл. 18.05.2021; опубл. 23.09.2021, Бюл. № 27. 8 с. EDN: NCPTQV.
22. Турута Е. Ф. Операционные усилители: справочник. М.: Патриот, 1996. 232 с.
23. Пат. 212993 РФ. Управляемый гармонический умножитель частоты / Е. Б. Колесников; заявл. 31.05.2022; опубл. 17.08.2022, Бюл. № 23. 9 с. EDN: ANYGVA.
24. Johnson N. Ramp generator // Everyday and Practical Electronics. 1995. No. 7. P. 546-550.
Статья поступила в редакцию 10.05.2023 г.; одобрена после рецензирования 19.06.2023 г.;
принята к публикации 15.12.2023 г.
Информация об авторе
Колесников Евгений Борисович - кандидат технических наук, доцент кафедры электроснабжения промышленных предприятий Новомосковского института (филиала) Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева (Россия, 301665, г. Новомосковск, ул. Дружбы, 8), kolesnikov55@mail.ru
References
1. GOST 24375-80. Radio communication. Terms and definitions. Moscow, Standartinform Publ., 1982. 37 p. (In Russian).
2. Dakhnovich A. A. Radio circuits and signals, study guide. Tambov, Tambov State Univ. Publ., 2009. 176 p. (In Russian).
3. Rizkin I. Kh. Frequency multipliers and dividers. 2nd ed., upd. and rev. Moscow, Svyaz Publ., 1976. 327 p. (In Russian).
4. Bruevich A. N. Frequency multipliers. Moscow, Sov. radio Publ., 1970. 247 p. (In Russian).
5. Kayatskas A. A. Basics of radio electronics, study guide for universities. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1988. 464 p. (In Russian).
6. Mel'nik Yu. A., Stogov G. V. Basics of radio engineering and radio engineering devices. Moscow, Sov. radio Publ., 1973. 367 p. (In Russian).
7. Dobronevskiy O. V. Information book on radio electronics. 3rd ed., rev. and upd. Kyiv: Vishcha shkola Publ., 1978. 359 p. (In Russian).
8. Gonorovskiy I. S. Radio circuits and signals, textbook for universities. 4th ed., rev. and upd. Moscow, Radio i svyaz' Publ., 1986. 512 p. (In Russian).
9. Efimchik M. K., Shushkevich S. S. Basics of radio electronics. 2nd ed., rev. and upd. Minsk, Universitetskoye Publ., 1986. 303 p. (In Russian).
10. Makhov M. E. Frequency multiplier on field transistors. Radiotekhnika = Radioengineering, 1974, vol. 29, no. 9, pp. 96-97. (In Russian).
11. Zemlyanukhin P. A. On capabilities of the frequency multiplier of harmonic oscillations on the basis of the voltage limiter. Izv. YuFU. Tekhnicheskiye nauki = Izvestiya SFedU. Engineering Sciences, 2017, no. 5 (190), pp. 90-102. https://doi.org/10.23683/2311-3103-2017-5-90-102. - EDN: ZHRHTT.
12. Baskakov S. I. Radio circuits and signals, textbook for universities. 3rd ed., rev. and upd. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 2000. 462 p. (In Russian).
13. Goroshkov B. I. Radioelectronic devices, information book. Moscow, Radio i svyaz' Publ., 1984. 400 p. (In Russian).
14. Sumin A. M., Mushta A. I. The technique of designing IP block of the frequency multiplier in submicronic technological basis in terms of synthesized nonlinear jet elements. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Bulletin of Voronezh State Technical University, 2011, vol. 7, no. 10, pp. 74-81. (In Russian). EDN: OIOCZV.
15. Gal'perin M. V. Practical circuit design in industrial automation. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1987. 320 p. (In Russian).
16. Shakhgil'dyan V. V., Lyakhovkin A. A. Phase-locked loop frequency control systems. 2nd ed., upd. Moscow, Svyaz Publ., 1972. 447 p. (In Russian).
17. Horowitz P., Hill W. The art of electronics. 2nd ed., rev. and upd. Cambridge, Cambridge Univ. Press, 1989. 1125 p.
18. Levin V. A., Malinovskiy V. N., Romanov S. K. Frequency synthesizers with pulse-phase automatic control system. Moscow, Radio i svyaz' Publ., 1989. 231 p. (In Russian).
19. Kolesnikov E. B. Controllable phase shifter. Pat. 206198 RF, publ. 30.08.2021, Bul. no. 25. 6 p. (In Russian). EDN: EZDQNC.
20. Kolesnikov E. B. Harmonic frequency doubler. Pat. 206321 RF, publ. 06.09.2021, Bul. no. 25. 8 p. (In Russian). EDN: KZARTT.
21. Kolesnikov E. B. Frequency tripler. Pat. 206703 RF, publ. 23.09.2021, Bul. no. 27. 8 p. (In Russian). EDN: NCPTQV.
22. Turuta E. F. Operational amplifiers, information book. Moscow, Patriot Publ., 1996. 232 p. (In Russian).
23. Kolesnikov E. B. Controlled harmonic frequency multiplier. Pat. 212993 RF, publ. 17.08.2022, Bul. no. 23. 9 p. (In Russian). EDN: ANYGVA.
24. Johnson N. Ramp generator. Everyday and Practical Electronics, 1995, no. 7, pp. 546-550.
The article was submitted 10.05.2023; approved after reviewing 19.06.2023;
accepted for publication 15.12.2023.
Information about the author
Evgeny B. Kolesnikov - Cand. Sci. (Eng.), Assoc. Prof. of the Power Supply of Industrial Enterprises Department, Novomoskovskiy Institute (branch) D. Mendeleyev University of Chemical Technology of Russia (Russia, 301665, Novomoskovsk, Druzhba st., 8), kolesnikov55@mail.ru
