на выходе преобразователя складывается из синусоидальных колебаний с частотами mfidznfz, где т я п~ положительные целые числа. Эти образовавшиеся частоты называются комбинационными (или просто «комбинациями» частот fl я /2), а сумма чисел т я п - «порядком» комбинационной частоты. Возможны, например, такие комбинационные частоты: Ifi-Ь 1/2 и lfi~-lf2 (порядок обеих комбинаций равен двум), 2fj + 2/2 (порядок 4) и т. д. Заметим, что промежуточная частота, напряжение которой образуется в преобразователе частоты (смесителе)супергетеродинного приемника, является комбинацией второго порядка f~f, где - частота гетеродина, f -частота сигнала.

В преобразователе частоты, входящем в рассматриваемые делители, мощность -колебаний комбинационной частоты на его выходе должна превышать мощность колебаний одной из преобразуемых частот, подведенных ко входу. Такой преобразователь может быть собран на пассивных элементах (например, меднозакисных выпрямителях, вакуумных или германиевых диодах) и содержать обычный не-искажающий усилитель мощности, либо он может быть выполнен на активных элементах (например, на вакуумных или полупроводниковых триодах). В последнем случае преобразование частоты может сопровождаться увеличением мощности.

Независимо от того, какой из этих двух способов построения преобразователя применен в данном конкретном делителе, в нем обязательно должно быть сосредоточено некоторое усиление. Заметим еще раз, чгго в простейших делителях наличие или отсутствие усилителя определяло лишь величину амплитуды колебания поделенной частоты на выходе, и никак не было связано с самой возможностью поделить частоту. Наоборот, в тех схемах, о которых идет речь здесь, деление частоты было бы невозможно без усилителя мощности.

Кроме преобразователя частоты и усилителя мощности, в состав делителя должен войти еще фильтр, пропускающий лишь колебания, частоты которых близки к деленной частоте fin.

Блок-схема делителя частоты с усилителем мощности представлена на фиг. 3. Здесь усилитель /, обладающий относительно широкой полосой пропускания, фильтр 2 и

преобразователь частоты 3 образуют замкнутую цепь (цепь с обратной связью). Коэффициент усиления усилителя выбран таким, что когда напряжение на входе делителя отсутствует, колебания в нем возбудиться не могут. На преобразователь частоты воздействуют два напряжения: одно из них (синусоидалййое) с частотой /, которую нужно поделить, приложено на входе (в точке а), а другое (приложенное в точке б) имеет частоту f/д и поступает с выхода делителя.

Рассмотрим действие делителя на простейшем примере-

Выход

делении в 2 раза. В первый момент, когда делитель еще не начал работать, напряжение на его выходе обусловлено флюктуациями и представляет собой сумму бесконечного числа очень малых синусоидальных напряжений всех частот.

В частности, среди них имеется и напряжение частоты 2. В результате взаимодействия в преобразователе этого сложного напряжения с колебанием частоты / на выходе преобразователя появляются колебания самых разнообразных частот.

Допустим сначала, чго в преобразователе образуются лишь комбинационные частоты второго порядка. Тогда из-за взаимодействия колебаний с частотами / и 2 возникнут лишь колебания разностной частоты / - 2 = 2 и суммарной частоты / + 2 = 3 2. Другие частоты, комбинируясь с частотой /, также дадут суммарную и разностную комбинацию. Но одна частота занимает среди всех них совершенно особое положение - это частота f/2. Будучи подведена к преобразователю (в точке б), она совместно с частотой f вызовет появление на его выходе (в точке б) колебания с частотой, равной «самой себе», так как помимо частоты 3/2/ образуется снова частота 2. Никакая другая частота этим свойством не обладает, она не «повторяется» при прохождении через преобразователь. Поэтому в системе могут возбудиться колебания с частотой, точно равной 2.

В самом деле, возникшее в преобразователе напряжение частоты f/2 усилится усилителем /, свободно пройдет через 10

вход

Фиг. 3. Блок-схема делителя частоты- с усилителем мощности.

/- усилитель мощности; 2- фильтр на частоту /г; 5 - преобразователь частоты.

фильтр 2 и снова попадет на выход делителя и, следовательно, на вход преобразователя. Если усиление превосходит затухание, вносимое другими элементами замкнутой цепи, то напряжение с частотой 2 в результате прохождения через цепь обратной связи увеличится. Амплитуда колебаний частоты 2 будет нарастать, пока из-за нелинейности устройства это нарастание не прекратится (нелинейность может быть заключена в преобразователе, усилителе или в обоих этих узлах). Так происходит возбуждение колебаний половинной частоты.

Что же произойдет с колебаниями других частот? Рассмотрим, например, колебания с частотой /ь очень мало отличающейся от 2. Как бы ни было мало это отличие, разность частот / и fi не даст снова частоты /ь Поэтому колебания, имевшие частоту f\, после преобразования изменят свою частоту и, поступив через цепь обратной связи к преобразователю, уже не смогут поддержать существования колебаний частоты fi. Тем более не могут возбудиться колебания частот, далеких от 2: во-первых, для них остается в силе сказанное в отношении частоты /ь а во-вторых, фильтр 2 вносит на этих частотах значительное затухание.

Таким образом, если в рассматриваемом устройстве, находящемся под внешним воздействием напряжения с частотой /, возбуждаются колебания, то частота их может быть равной только f/2. Никакие, даже сколь угодно малые отклонения от этого соотношения невозможны. Следовательно, коэффициент деления в этом случае равен двум. Для возбуждения колебаний необходимо, чтобы усиление, заключенное в замкнутой цепи (для напряжения частоты 2), превосходило соответствующее затухание.

Но этого еще недостаточно для того, чтобы система представляла собой делитель частоты. Посмотрим, как отразится на частоте выходного напряжения изменение частоты входного (при неизменных параметрах устройства) и изменение параметров при постоянной частоте колебаний на выходе.

Изменение частоты / не скажется на самом процессе преобразования, однако, если оно станет значительным, фильтр 2 будет вносить сравнительно большое затухание, и колебания могут прекратиться. Но пока этого не случится, частота колебаний на выходе устройства будет следовать