обратной связи). Благодаря нелинейности характеристики лампы в анодном контуре выделяются колебания комбинационной частоты пятого порядка (/-4 5=f/5). Таким образом, один преобразователь частоты с высоким порядком комбинации заменяет сочетание преобразователя второго порядка и умножителя. Процесс деления частоты в этом устройстве протекает так же, как и в делителе, собраннрм по схеме фиг. 4.

Использование комбинационной частоты такого высокого порядка заметно понижает стабильность работы этого делителя. Кроме того, из-за простой схемы преобразователя в нем не исключена возможность возбуждения на собствен- ной частоте, близкой к

6>н4

Вход f

-41-

Выход

т

резонансной частоте контура (в этом случае делитель частоты превращается в обычный генератор синусоидальных колебаний, частота которого не зависит от частоты напряжения на входе). Форма выходного напряжения может сильно отличаться от синусоиды, так как на выходе преобразователя существует большое число колебаний паразитных комбинационных частот. Вообще говоря, форма колебаний на выходе устройства тем хуже, чем больше коэффициент деления.

При конструировании делителей, в которых используются комбинационные частоты высоких порядков, следует тщательно стабилизировать питающие напряжения, амплитуду напряжения делимой частоты и позаботиться о стабильности параметров применяемых деталей. В особенности это относится к случаям деления в большое число раз.

Фиг. 7. Схема упрощенного делителя частоты с усилителем мопцюсти.

Делители частоты с возбужденными генераторами

Целители частоты с генераторами чисто синусоидальных колебаний. Процесс деления частоты в таких устройствах состоит в том, что частота колебаний возбужденного генератора, входящего в делитель, принудительно изменяется внешним напряжением делимой частоту таким образом, 4TQ

становится точно в определенное число раз меньше частоты входного напряжения. Иногда это явление называют синхронизацией генератора на субгармонике частоты воздействия.

Таким образом, такой делитель должен содержать синхронизируемый генератор и синхронизирующее устройство. Этим последним является преобразователь частоты, такой же, как и в делителе частоты, выполненном по схеме фиг. 3. Кроме того, в состав делителя входит усилитель и иногда фильтр. Все эти узлы образуют замкнутую цепь (фиг. 8).

Как видно из фиг. 8, этот делитель отличается от делителя частоты с усилителем мощности (фиг. 3) лишь наличием генератора 2. Вследствие наличия этого генератора делители рассматриваемой группы и в отсутствие напряжения частоты / дают на выходе колебания, снимаемые с выхода генератора 2.

Предположим, что генератор 2 дает чисто синусоидальные колебания частоты f, которая определяется величинами элементов схемы и выбирается близкой к поделенной частоте ( «). Когда на вход делителя (точка а) подается напряжение делимой частоты f, на выходе преобразователя частоты (точка в) возникают колебания комбинационных частот, подобно тому как это имеет место в делителях с усилителями мощности. В частности, возникнет и напряжение частоты f - f. Если необходимо поделить частоту в 2 раза, то частота должна быть близка к f/2; иначе говоря, частота колебаний генератора

отличается от f/2 на малую величину Af (т. е. f = -\-f Разностная частота на выходе преобразователя будет равна - -Af. Таким образом, к генератору 2, частота

колебаний которого равна 4f, будет подведено

внешнее напряжение близкой частоты -i- -Af. Если это

напряжение достаточно велико, то оно принудительно изменит частоту генератора таким образом, что сделает ее равной частоте этого внешнего напряжения (так называемое «захватывание» частоты). Однако в этом случае изменится и частота на выходе преобразователя, т. е. частота захватывающего напряжение. Устойчивый процесс

8* 19

Выход

возникнет тогда, когда частота захватывающего ншря-жения станет точно равной частоте колебаний генератора. Очевидно, это произойдет тогда, когда частота в комбинации с частотой f даст снова частоту f, т. е. f - f= f.

Следовательно, устойчивый процесс возможен лишь при f=fj2, т. е. когда частота колебаний генератора точно в 2 раза меньше частоты напряжения на входе делителя.

Таким образом, устройство с обратной связью, содержащее преобразователь частоты и генератор синусоидальных колебаний и находящееся под воздействием напряжения

делимой частоты, позволяет принудительно установить частоту колебаний генератора точно равной поделенной частоте воздействия. Если в делителе с усилителем мощности такая схема позволяет возбудить колебания поделенной частоты, то здесь она используется для синхронизации генератора на субгармонике частоты воздействия. В обоих случаях в основе процесса деления лежит образование комбинационной частоты в преобразователе, только в одном случае колебания этой частоты используются непосредственно, а в другом - «захватывают» синхронизируемый генератор.

Выше мы рассматривали случай, когда в преобразователе образуются комбинации второго порядка (разностная частота). При этом оказывалось возможным поделить частоту на два. Если использовать комбинационные частоты высоких порядков, то можно получить деление в большее число раз, а также в дробное число раз. Поделенную частоту можно найти, пользуясь правилом, приведенным на стр. 12.

Использование комбинационных частот высоких порядков и здесь приводит к значительным затруднениям. Так как амплитуда колебаний поделенной частоты тем меньше, 30

Вход

Фиг. 8. Блок-схема делителя частоты с возбужденным генератором и фильтром в замкнутой цепи.

/ - усилитель; 2 - возбужденный генератор; 5 - фильтр; - преобразователь частоты.