Во всех этих схемах обычно имеется лишь один кварцевый генератор и, следовательно, стабилизирована лишь одна частота. Остальные получаются из этой исходной частоты посредством ее умножения и деления. Образовавшиеся гармоники и субгармоники первоначальной частоты можно в свою очередь подвергнуть различным преобразованиям и получить довольно густую сетку стабильных частот. Таким образом, вся установка распадается яа две части: кварцевый генератор и преобразующее устройство, с выхода которого снимаются напряжения различных частот.

бО/сгг^

Фиг. 16. Блок-схема устройства, позволяющего получить напряжения гармоник частоты 3 кгц высокой стабильности.

/ - кварцевый генератор на частоту 60 кгц; 2 - преобразователь частоты; 5 - синхронизируемый возбужденный генератор на частоту 3 кгц (низкой стабильности); 4 - умножитель частоты; 5 - фильтр на частоту 6 кгц; 5 -фильтр на частоту 21 кгц; 7-фильтр на частоту 57 кгц; й - усилитель.

Фиг. 16 иллюстрирует построение систем, генерирующих ряд синусоидальных колебаний различных частот. На ней изображена блок-схема устройства, создающего колебания частоты 3 кгц и ее гармоник. Устройство представляет собой делитель частоты с возбужденным генератором; его характерной особенностью является наличие умножителя, позволяющего, во-первых, использовать в преобразователе комбинацию второго порядка, а, во-вторых, получить гармоники частоты 3 кгц.

Ко входу делителя подводится напряжение с частотой 60 кгц, получаемое от кварцевого генератора. Кроме того на преобразователь частоты, входящий в делитель, воздействуют колебания частоты 57 кгц, являющейся девятнадцатой гармоникой частоты основного синхронизируемого

3 и. X. Ризкин. 33

Генератора 3 кгц. Помимо девятнадцатой гармоники, необходимой для деления в 20 раз (60/20 = 3), в результате умножения образуются и другие гармоники, напряжения которых поступают через соответствующие фильтры на выход устройства.

Чаще приборы, служащие для получения колебаний ряда стабильных частот, состоят из нескольких делителей и умножителей. На фиг. 17 представлена блок-схема калибратора частоты, дающего эталонные частоты 100, 50, 10 и 1 кгц и гармоники частоты 10 кгц в диапазоне до 30 мггц Ч

Погрешность частот ка-10пгц'п

Фиг. 17. Блок-схема частоты.

/-кварцевый генератор на частоту Шкгц; 2 - делитель частоты с мультивибратором (коэффициент деления равен двум); 5 - делитель частоты с возбужденным генератором (коэффициент деления равен пяти); - импульсный генератор на частоту 10 кгц; 5 - делитель частоты с возбужденным генератором (коэффициент деления равен десяти).

либратора не превышает 5 10~. Основным звеном калибратора, обусловливающим погрешность получаемых частот, является стабилизированный кварцем генератор, частота колебаний которого равна 100 кгц. Эта частота делится в 2 раза делителем с мультивибратором. Благодаря несинусоидальности формы колебаний мультивибратора с его выхода снимаются колебания не только ча-этой частоты. Следующий раз и содержит синусои-

стоты 50 кгц, но и гармоник делитель делит частоту в 5

дальный генератор. С выхода этого делителя отбирается напряжение эталонной частоты 10 кгц. Напряжение этой частоты, кроме того, поступает, во-первых, на генератор импульсов частоты 10 кгц и, во-вторых, на следующий делитель, уменьшающий эту частоту в 10 раз (схема его приведена на фиг. 10). Форма импульсов выбрана такой, что на выходе импульсного генератора действуют напряжения большого числа гармоник, заполняющих полосу до частот порядка 30 мггц. Напряжения гармоник достаточно велики для того, чтобы их можно было легко выделить приемникам.

Делители в технике частотной модуляции

В технике частотной модуляции оказалась ценным свойство делителя уменьшать отклонения частоты от некоторого значения.

Среди колебаний, излучаемых ЧМ-передатчиком, содержится и колебание так называемой средней частоты. Это- та частота, колебания которой создает модулируемый генератор, когда модуляция отсутствует. К стабильности этой частоты предъявляются довольно жесткие требования. Например, для радиовещательных ЧМ-передатчиков она должна быть не меньше 2 10 . Достигнуть такой стабильности в передатчиках, в которых частотная модуляция осуществляется непосред- - ственно изменением частоты задаю-

г

щего генератора, удается лишь при

помощи специальных устройств ав- Т

топодстройки частоты. Именно в них 1 и применяются делители.

Упрощенная блок-схема ЧМ-пе- Фиг. 18. Блок-схема си-

редатчика с таким устройством при- eZxtf

ведена на фиг. 18. В нем имеются /-частотно-модулированный

два генератора: один из них, квар- генератор; .г--сравнивающее

~ о устройство; S - генератор с

ЦеВЫЙ генератор 3, служит лишь кварцем; л-от источника

для стабилизации средней частоты к*с™нте™ I Гмножи передатчика, а частота другого гене- телям .частоты,

ратора / изменяется под воздействием модулирующего напряжения низкой частоты. Сравнивающее устройство 2 и кварцевый генератор 3 образуют тракт автоподстройки средней частоты.

Назначение сравнивающего устройства - сравнить частоту кварцевого генератора с менее стабильной средней частотой модулированного генератора. Это устройство связано с модулированным генератором I таким образом, что оно может изменять его среднюю частоту. Если последняя в точности равна частоте колебаний генератора 5, то сравнивающее устройство совершенно не воздействует на генератор 1. Когда же равенство частот нарушается, тракт автоподстройки регулирует частоту генератора / до тех пор, пока она с заданной точностью не станет равна частоте кварцевого генератора.

Необходимо указать, что в процессе передачи сложного сигнала амплитуда колебаний средней частоты генератора / изменяется, и притом в довольно широких пределах. Объяс-

3* 35

йяется Это тем, что ири передаче сложного сигнала изменяется величина индекса модуляции (равного отношению частотного отклонения к частоте модуляции). Но амплитуда колебаний средней частоты зависит от индекса модуляции и, следовательно, представляет собой величину, изменяющуюся в процессе передачи. Поэтому колебания средней частоты, которые поступают в сравнивающее устройство при передаче реального сигнала, непрерывно изменяются по амплитуде. Следствием этого являются два обстоятельства. Во-первых, в системе возможно возникновение паразитной частотной модуляции (сравнивающее устройство может изменить частоту модулируемого генератора из-за того, что изменится амплитуда колебания средней частоты). Во-вторых, в устройствах, где напряжение, снимаемое с выхода сравнивающего устройства, используется для вращения электродвигателя, вал которого связан с конденсаторами генератора / (изменение емкости этих конденсаторов и управляет средней частотой генератора), изменение амплитуды напряжения средней частоты может привести к уменьшению вращающего момента двигателя.

Для устранения этих недостатков нужно стабилизировать амплитуду колебания средней частоты. Этого можно добиться, уменьшив отклонение частоты генератора / от среднего значения, что приведет к уменьшению отклонения индекса модуляции. Если же в процессе передачи сигнала это отклонение будет оставаться достаточно малым, то будут малыми и изменения амплитуды колебания средней частоты. Именно для уменьшения отклонения частоты модулированного генератора и используются делители. Они включаются между генератором / и сравнивающим устройством схемы фиг. 18, так что отклонения частоты колебания на входе сравнивающего устройства (т. е. на выходе делителя) меньше отклонения на выходе генератора / (т. le. на вхбде делителя). Это приводит к стабилизации амплитуды колебания средней частоты на входе сравнивающего устройства и устранению рассмотренных выше недостатков.

Блок-схема возбудителя радиовещательного ЧМ-передат-чика с использованием делителей в тракте автоподстройки приведена на фиг. 19. Делители 3, 4, 5 я 6 с обшцм коэффициентом деления 240 применяются для сжатия диапазона отклонения частоты, а делитель 8 служит для понижения частоты кварцевого генератора, как и в рассмотренных схемах стабилизации. 36

Что касается видов делителей, применяемых в ЧМ-передатчиках, то здесь широко используются мультивибраторы и делители с усилителями мощности.

Делители частоты в качестве фильтров

Делители частоты обладают свойствами, позволяющими использовать их в качестве своеобразных фильтров. Первое из них заключается в следующем. Если на делитель с усилителем мощности длительное время воздействовать напряжением делимой частоты, то амплитуда колебаний поделенной частоты на его выходе не сразу достигает той величины, которую мы обычно считаем мгновенно устанавливающейся и называем амплитудой выходного напряжения; требуется некоторое время для того, чтобы амплитуда эта приблизилась к установившемуся значению. Характер этого нарастания таков, чгго делитель можно с успехом использовать для отделения хотя бы и интенсивных, но кратковременных помех от более длительных полезных сигналов (даже в том случае, если они не так велики, как помеха).

Благодаря тому, что колебания поделенной частоты в делителе нарастают сначала очень медленно, а потом быстрее, даже сильные кратковременные помехи не успевают создать значительных напряжений поделенной частоты, в то время как полезному сигналу (который должен быть, конечно, более длительным, чем помеха) удается вызвать интенсивные колебания.

Еще одно свойство делителя дает возможность сравнительно успешно применять его в качестве помехоподавляю-щего устройства. Мы уже говорили, что, для того чтобы возбудить колебания поделенной частоты, амплитуда входного напряжения должна лежать в определенных пределах:

Фиг. 19. Блок-схема системы автоподстройки частоты с

применением делителей, /-модулятор; 2-модулируемый генератор на 4,5 - 6 лггч; S - делитель частоты (коэффициент деления равен трем); - делитель частоты (коэффициент деления равен четырем); 5 - делитель частоты (коэффициент деления равен четырем); 6 - делитель частоты (коэффициент деления равен пяти); / - сравнивающее устройство; 8-делитель частоты (коэффициент деления равен пяти); 9 - кварцевый генератор; /О - электродвигатель; Л - к усилителям и умножителям частоты.

она не должна быть ни слишком малой, ни слишком большой. Вследствие этого даже длительные помехи, если только они малы или, наоборот, велики по своей величине, будут отсеяны делителем.

Как показали испытания таких фильтров (названных их изобретателями - академиками Л. И. Мандельштамом и Н. Д. Папалекси - автопараметрическими), они позволяют е значительной степени подавить даже интенсивные одиночные импульсные помехи при телеграфном приеме.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ........................... 3

Схемы делителей частоты................... 6

Простейшие делители частоты.............. 7

Делители частоты с у<;илителями мощности........ 8

Делители частоты с возбужденными генераторами .... 18

Характеристики делителей частоты............ 28

Применение делителей частоты................. 32

Делителив схемах стабилизации частоты......... 32

Делители в технике частотной модуляции........ 35

Делители частоты в качестве фильтров.......... 37

к ЧИТАТЕЛЯМ

Выпуски Массовой радиобиблиотеки служат важному делу пропаганды радиотехнических знаний среди широких слоев населения нашей страны, и способствуют развитию радиолюбительства. В свете этих задач большое значение имеет привлечение радиолюбительской оби^ественности к критике каждой вышедшей книги и брошюры.

Редакция Массовой радиобиблиотеки обра-ш,ается к читателям данной книги с просьбой прислать свои отзывы, пожелания и замечания вместе с краткими сооби^ениями о своем образовании, профессии, возрасте и радиолюбительском опыте по адресу: Москва, Шлюзовая набережная, д. 10-Редакция Массовой радиобиблиотеки Госэнергоиздата.

Цена 90 коп.