за частотой колебаний на его входе, оставаясь в точности равной ее половине. Таким образом, частоты на входе и выходе делителя жестко связаны между собой.

Если же частота подводимых колебаний постоянна, а величины некоторых деталей устройства изменятся, то, несмотря на это, частота напряжения на выходе будет оставаться совершенно неизменной. Однако и в этом случае колебания могут исчезнуть (например, тогда, когда фильтр начнет вносить большое затухание на частоте 2).

Подведем теперь итог сказанному. В устройстве с обратной связью, состоящем из преобразователя, находящегося под воздействием напряжения делимой частоты, усилителя мощности и фильтра, настроенного на частоту, близкую к поделенной, возможно возбуждение колебаний, частота которых в 2 раза меньше частоты на входе. Поскольку колебания эти в схеме возбуждаются, источником их является усилитель, обусловливающий самую возможность нарастания колебаний. Однако это возбуждение возможно лишь при наличии внешнего напряжения. Воздействуя совместно с выходным напряжением на преобразователь частоты, оно образует напряжения комбинационных частот, одной из которых и является поделенная частота. Поэтому именно преобразователь и является тем основным узлом делителя, который позволяет произвести само изменение частоты входного напряжения.

Мы рассмотрели случай, когда в преобразователе возникают лишь комбинационные частоты второго порядка. При этом коэффициент деления равен двум. В общем виде правило для определения поделенной частоты можно сформулировать так:

Частота колебаний, возбуждающихся в устройстве и поступающих в преобразователь с выхода делителя, такова, что одна из комбинаций ее с делимой (входной) частотой дает снова частоту выходного напряжения.

Если обозначить частоту напряжения на выходе делителя через f,jj, а частоту напряжения на входе через f, то в разобранном случае это условие можно записать так:

iвых iвых

f~feux = f внх f ~Ь feux f еых

Btopoe равенство выполнить, очевидно, нельзя, а иа первого следует, что fi,=fl2. Образование суммарной комбинационной частоты, в отличие от разностной, не может, таким образом, служить причиной возникновения процесса деления.

Для того чтобы поделить частоту более чем в 2 раза, нужно использовать комбинации порядка выше второго. Если, например, частота / образует с делимой частотой / комбинацию третьего порядка /-feux частота возбуждающихся колебаний должна удовлетворять условию ! - Из этого следует, что = т. е. при использовании комбинационной частоты третьего порядка удается получить деление в 3 раза. Чем в большее число раз нужно поделить частоту, тем большим должен быть порядок комбинации. Повышая порядок комбинации, можно осуществить деление в дробное число раз. Если, например, используется частота 3/ - /,, то мы получим деление частоты на /з (или умножение на l). Деление в дробное число раз, таким образом, ничем не отличается от деления в целое число раз, большее-двух.

В рассмотренных случаях мы сталкиваемся с необходимостью повысить порядок комбинационной частоты в преобразователе. Это приводит к появлению определенных трудностей, сильно затрудняющих (а иногда делающих невозможным) деление частоты в большое число раз.

Для того чтобы в делителе с усилителем мощности возникли колебания поделенной частоты, амплитуда напряжения на входе должна, как правило, лежать в определенных пределах. При повышении порядка комбинации эти пределы сближаются, причем необходимая минимальная амплитуда увеличивается. В некоторых случаях возбуждение колебаний при отсутствии специального воздействия на делитель вообще оказывается невозможным. Если при малых коэффициентах деления форма напряжения на выходе устройства может быть сделана очень близкой к синусоидальной, то при делении в большое число раз она заметно искажается. При этом уменьшается амплитуда колебаний поделенной частоты, и процесс деления срывается даже при небольших изменениях величин элементов схемы. Вследствие этого поделить частоту тем труднее, чем больше коэффициент деления. -

Выход -Ф

При необходимости получить устойчивое деление во много раз (порядка нескольких сотен) часто приходится прибегать к последовательному включению большого числа делителей, что, конечно, значительно усложняет и удорожает аппаратуру. Все это заставило искать другие пути построения схем таких устройств. Были предложены, например, делители не с одним (как в схеме фиг. 3), а с двумя преобразователями. Цель этого усложнения состоит в том, чтобы и при делении частоты более чем в 2 раза использовать комбинации второго порядка.

Блок-схема делителя с двумя преобразователями частоты приведена на фиг. 4. Здесь, помимо усилителя 1, фильтра 2, настроенного на частоту «, и преобразователя 4, имеется второй преобразователь (умножитель частоты) 3 с соответствующим фильтром. Допустим, что нам нужно поделить частоту / в 3 раза. Коэффициент умножения частоты в этом случае выбирается равным двум. Колебания частоты f/3 поступают на вход умножителя и преобразуются им в колебания частоты 2 3. Таким образом, на преобразователь 4 (аналогичный преобразователю 3 в схеме фиг. 3) воздействуют напряжения двух частот: частоты / и частоты 2 3. Разностная частота второго порядка /-2f/3 дает снова частоту 3, так что при достаточном усилении колебания частоты f/3 поддерживаются цепью обратной связи и непрерывно действуют на выходе делителя.

Итак, умножение частоты всегда позволяет использовать в преобразователе комбинационную частоту второго порядка. Повышение коэффициента деления приводит лишь к необходимости увеличить коэффициент умножения в умножителе (например, при делении на четыре он должен быть равен трем).

Использование комбинационной частоты второго порядка в значительной мере устраняет те недостатки делителей с большим коэффициентом деления, о которых мы говорили

Вход

Фиг. 4. Блок-схема делителя частоты с усилителем мощности и двумя преобразователями.

/-усилитель мощности; 2- фильтр на частоту fjn; J -умножитель частоты с фильтром на умноженную частоту; 4 - преобразователь частоты.