RU2453988C1 - Frequency subtractor - Google Patents

Frequency subtractor Download PDF

Info

Publication number
RU2453988C1
RU2453988C1 RU2011114686/08A RU2011114686A RU2453988C1 RU 2453988 C1 RU2453988 C1 RU 2453988C1 RU 2011114686/08 A RU2011114686/08 A RU 2011114686/08A RU 2011114686 A RU2011114686 A RU 2011114686A RU 2453988 C1 RU2453988 C1 RU 2453988C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
resistor
frequency
input
lead
Prior art date
Application number
RU2011114686/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Валерьевич Ванин (RU)
Алексей Валерьевич Ванин
Александр Иванович Верещагин (RU)
Александр Иванович Верещагин
Сергей Васильевич Колесников (RU)
Сергей Васильевич Колесников
Александр Владимирович Топоров (RU)
Александр Владимирович Топоров
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом"
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом", Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом"
Priority to RU2011114686/08A priority Critical patent/RU2453988C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2453988C1 publication Critical patent/RU2453988C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Networks Using Active Elements (AREA)

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: invention relates to electronic engineering and can be used in differential frequency sensors. The frequency subtractor comprises two generators with frequency-setting elements and a differential frequency signal shaper which includes series-connected frequency mixer and at least one resonator active filter link consisting of a first, second and third digital inverters, the input of the first of which is connected to the first lead of the first resistor, the first leads of the second resistor and the first capacitor, the second leads of which are connected to the output of the first digital inverter and through the third resistor to the input of the second digital inverter and the first lead of the second capacitor, the second lead of which is connected to the output of the second digital inverter and through the fourth resistor to the input of the third digital inverter and the first lead of the fifth resistor, the second lead of which is connected to the output of the third digital inverter, and through the sixth resistor is connected to the input of the first digital inverter; the second lead of the first resistor is connected to the output of the frequency mixer, the inputs of which are connected to outputs of the generators, wherein the output of the third digital inverter is the output of the device.
EFFECT: preventing fluctuation errors in the device for generating differential frequency signals while matching the input signal fronts and widening the differential frequency range.
8 dwg

Description

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в дифференциальных частотных датчиках для измерения разности частот импульсных сигналов.The invention relates to the field of electronic technology and can be used in differential frequency sensors for measuring the frequency difference of pulsed signals.

Известен «Дифференциальный измерительный преобразователь» (см. патент №2280946 от 14.02.2005, опубликован 27.07.2006 г.), который содержит два генератора с частотозадающими элементами, устройство формирования сигналов разностной частоты, выполненное на D-триггере, два идентичных устройства блокировки в виде последовательно соединенных сопротивления и конденсатора, конденсаторы включены соответственно между «S» входом D-триггера и прямым его выходом и «R» входом и инверсным выходом соответственно, сопротивления включены между общей точкой и входами «S» и «R» триггера соответственно.The well-known "Differential measuring transducer" (see patent No. 2280946 dated 02/14/2005, published July 27, 2006), which contains two generators with frequency-setting elements, a device for generating differential frequency signals made on a D-trigger, two identical locking devices in in the form of a series-connected resistance and capacitor, capacitors are connected respectively between the “S” input of the D-flip-flop and its direct output and “R” input and inverse output, respectively, the resistance is connected between the common point and the inputs «S» and «R» respectively trigger.

Вышеуказанное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и поэтому выбрано в качестве прототипа.The above device is the closest in technical essence to the claimed device and therefore is selected as a prototype.

Недостатком прототипа является погрешность, образующаяся при формировании сигнала разностной частоты, связанная с флуктуационными ошибками при совпадении фронтов входных сигналов.The disadvantage of the prototype is the error generated during the formation of the differential frequency signal associated with fluctuation errors when the edges of the input signals coincide.

Решаемой задачей является создание устройства вычитания частот с повышенной стабильностью сигнала разностной частоты и расширенными функциональными возможностями.The problem to be solved is the creation of a frequency subtraction device with increased stability of the differential frequency signal and advanced functionality.

Достигаемым техническим результатом является исключение флуктуационных ошибок при совпадении фронтов входных сигналов и увеличение диапазона разностной частоты.The technical result achieved is the elimination of fluctuation errors when the edges of the input signals coincide and an increase in the range of the difference frequency.

Для достижения технического результата в устройстве вычитания частот, содержащем два генератора частотных сигналов с частотозадающими элементами и формирователь сигналов разностной частоты, новым является то, что формирователь сигналов разностной частоты включает в себя последовательно соединенные смеситель частот и, по крайней мере, одно звено резонаторного активного фильтра, состоящее из первого, второго и третьего логических элементов «НЕ», вход первого из которых соединен с первым выводом первого резистора, первыми выводами второго резистора и первого конденсатора, вторые выводы которых соединены с выходом первого логического элемента «НЕ» и через третий резистор с входом второго логического элемента «НЕ» и первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с выходом второго логического элемента «НЕ» и через четвертый резистор с входом третьего логического элемента «НЕ» и первым выводом пятого резистора, второй вывод которого соединен с выходом третьего логического элемента «НЕ», и через шестой резистор соединен со входом первого логического элемента «НЕ», второй вывод первого резистора соединен с выходом смесителя частот, входы которого соединены с выходами генераторов, при этом выход третьего логического элемента «НЕ» является выходом устройства.In order to achieve a technical result in a frequency subtraction device comprising two frequency signal generators with frequency-setting elements and a difference frequency driver, it is new that the difference frequency driver includes a series-connected frequency mixer and at least one resonant active filter unit consisting of the first, second and third logical elements "NOT", the input of the first of which is connected to the first output of the first resistor, the first conclusions of the second the first resistor and the first capacitor, the second terminals of which are connected to the output of the first logic element “NOT” and through the third resistor to the input of the second logic element “NOT” and the first output of the second capacitor, the second terminal of which is connected to the output of the second logic element “NOT” and through the fourth resistor with the input of the third logical element “NOT” and the first output of the fifth resistor, the second output of which is connected to the output of the third logical element “NOT”, and through the sixth resistor is connected to the input of the first of the “NOT” element, the second output of the first resistor is connected to the output of the frequency mixer, the inputs of which are connected to the outputs of the generators, while the output of the third logical element “NOT” is the output of the device.

Исключение флуктуационных ошибок в устройстве формирования сигналов разностной частоты при совпадении фронтов входных сигналов и увеличение диапазона разностной частоты в заявляемом устройстве вычитания частот осуществляется за счет того, что формирователь сигналов разностной частоты выполнен в виде последовательно соединенных смесителя частот, выполненного на логическом элементе «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ», и, по крайней мере, одного звена резонаторного активного фильтра. Полоса пропускания резонаторного активного фильтра настраивается на предполагаемый диапазон изменения разностной частоты. Порядок резонаторного активного фильтра выбирается из требований: величины необходимого подавления гармоники входных сигналов, гармоники суммарной частоты и производных гармоник; возможной полосы изменения разностной частоты.The exclusion of fluctuation errors in the device for generating differential frequency signals when the edges of the input signals coincide and the increase in the range of the differential frequency in the inventive device for subtracting frequencies is due to the fact that the differential frequency signal generator is made in the form of a series-connected frequency mixer made on the EXCLUSIVE OR logic element , and at least one link of the resonant active filter. The passband of the resonant active filter is tuned to the estimated range of the difference frequency. The order of the resonant active filter is selected from the requirements: the magnitude of the necessary suppression of the harmonics of the input signals, the harmonics of the total frequency and derivatives of harmonics; possible bandwidth of the difference frequency.

На фигуре 1 представлена структурная схема заявляемого устройства. На фигуре 2 - принципиальна схема одного из вариантов заявляемого устройства. На фигурах 3, 5 изображены спектры сигналов на выходе смесителя. На фигурах 4, 6 изображены амплитудно-частотные характеристики фильтра нижних частот и полосового фильтра соответственно. На фигуре 7 изображена амплитудно-частотная характеристика фильтра Чебышева. На фигуре 8 представлена принципиальная схема резонаторного активного фильтра на инверторах.The figure 1 presents a structural diagram of the inventive device. Figure 2 is a schematic diagram of one of the variants of the claimed device. In figures 3, 5 shows the spectra of the signals at the output of the mixer. In figures 4, 6 shows the amplitude-frequency characteristics of the low-pass filter and a band-pass filter, respectively. The figure 7 shows the amplitude-frequency characteristic of the Chebyshev filter. The figure 8 presents a schematic diagram of a resonant active filter on inverters.

Устройство вычитания частот, согласно фигуре 2, содержит два генератора частотных сигналов 1, 2 с частотозадающими элементами 3, 4 и формирователь сигналов разностной частоты, который включает в себя последовательно соединенные смеситель частот 5 и, по крайней мере, одно звено резонаторного активного фильтра 6, состоящее из первого 10, второго 14 и третьего 17 логических элементов «НЕ», вход первого из которых соединен с первым выводом первого резистора 7, первыми выводами второго резистора 9 и первого конденсатора 8, вторые выводы которых соединены с выходом первого логического элемента «НЕ» 10 и через третий резистор 11 с входом второго логического элемента «НЕ» 14 и первым выводом второго конденсатора 13, второй вывод которого соединен с выходом второго логического элемента «НЕ» 14 и через четвертый резистор 15 с входом третьего логического элемента «НЕ» 17 и первым выводом пятого резистора 16, второй вывод которого соединен с выходом третьего логического элемента «НЕ» 17, и через шестой резистор 12 соединен со входом первого логического элемента «НЕ», второй вывод первого резистора 7 соединен с выходом смесителя частот 5, входы которого соединены с выходами генераторов 1, 2, при этом выход третьего логического элемента «НЕ» 17 является выходом устройства.The frequency subtraction device, according to figure 2, contains two frequency signal generators 1, 2 with frequency setting elements 3, 4 and a differential frequency signal generator, which includes a series-connected frequency mixer 5 and at least one link of the resonant active filter 6, consisting of the first 10, second 14 and third 17 logic elements “NOT”, the input of the first of which is connected to the first terminal of the first resistor 7, the first terminals of the second resistor 9 and the first capacitor 8, the second terminals of which are connected with the output of the first logic element “NOT” 10 and through the third resistor 11 with the input of the second logic element “NOT” 14 and the first output of the second capacitor 13, the second output of which is connected to the output of the second logic element “NOT” 14 and through the fourth resistor 15 s the input of the third logic element "NOT" 17 and the first output of the fifth resistor 16, the second output of which is connected to the output of the third logic element "NOT" 17, and through the sixth resistor 12 is connected to the input of the first logic element "NOT", the second output of the first resistor 7 with one with the frequency output of the mixer 5, whose inputs are connected to outputs of oscillators 1 and 2, wherein the output of the third logic element "NO" 17 is an output device.

Устройство работает следующим образом. Формирователь разностной частоты представляет собой последовательно включенные смеситель частот и фильтр. В смесителе формируются гармоники комбинационных частот. Фильтр необходим для выделения нужной гармоники разностной частоты входных сигналов и подавления остальных гармоник комбинационных частот.The device operates as follows. The differential frequency driver is a series-connected frequency mixer and filter. In the mixer, harmonics of the combination frequencies are formed. The filter is necessary to highlight the desired harmonic of the differential frequency of the input signals and suppress the remaining harmonics of the Raman frequencies.

Смеситель 5 относится к преобразователям частоты, которые осуществляют перенос спектра сигнала (сигналов) из одной части частотного диапазона в другую. Они применяются в приемных устройствах, в системах обработки информации. Все преобразователи строятся на базе изменения во времени одного из элементов схемы. Наиболее перспективными смесителями (преобразователями) являются балансные. Смеситель частоты 5 выполнен на логическом элементе «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ», является балансным. Рассмотрим спектры выходных сигналов такого смесителя (фигуры 3, 5).The mixer 5 relates to frequency converters, which carry out the transfer of the spectrum of the signal (s) from one part of the frequency range to another. They are used in receiving devices, in information processing systems. All converters are built on the basis of a change in time of one of the circuit elements. The most promising mixers (converters) are balanced. The frequency mixer 5 is made on the logic element "EXCLUSIVE OR", is balanced. Consider the spectra of the output signals of such a mixer (figures 3, 5).

На фигуре 3 изображен спектр выходного сигнала смесителя при подаче на его входы прямоугольных сигналов с частотами (16 кГц и 14 кГц), удовлетворяющими условию.The figure 3 shows the spectrum of the output signal of the mixer when applying to its inputs rectangular signals with frequencies (16 kHz and 14 kHz) that satisfy the condition.

Figure 00000001
Figure 00000001

На фигуре 5 изображен спектр выходного сигнала смесителя при подаче на его входы прямоугольных сигналов с частотами (20 кГц и 4 кГц), удовлетворяющими условию.Figure 5 shows the spectrum of the output signal of the mixer when rectangular signals are fed to its inputs with frequencies (20 kHz and 4 kHz) that satisfy the condition.

Figure 00000002
Figure 00000002

Анализ спектров выходных сигналов смесителя, изображенных на фигурах 3 и 5, показывает, что для выделения гармоники разностной частоты в случае выполнения условия 1 требуется фильтр нижних частот (фигура 4), а в случае выполнения условия 2 требуется полосовой фильтр (фигура 6).An analysis of the spectra of the output signals of the mixer shown in figures 3 and 5 shows that in order to extract the harmonic of the difference frequency in the case of condition 1, a low-pass filter is required (figure 4), and if condition 2 is fulfilled, a band-pass filter is required (figure 6).

После того как определен тип фильтра, необходимо выбрать тип аппроксимации амплитудно-частотной характеристики (полином Баттерворта, Чебышева, Лежандра, Бесселя и Баттерворта - Томсона) и определить порядок фильтра.After the type of filter is determined, it is necessary to select the type of approximation of the amplitude-frequency characteristic (polynomial of Butterworth, Chebyshev, Legendre, Bessel and Butterworth - Thomson) and determine the order of the filter.

Для аппроксимации амплитудно-частотной характеристики используется полином Чебышева. Амплитудно-частотная характеристика фильтра Чебышева имеет колебания коэффициента передачи в полосе пропускания и монотонный спад в полосе задерживания. Отсутствие гладкой характеристики в полосе пропускания дает определенные преимущества, а именно обеспечивается высокая скорость нарастания затухания вблизи края полосы пропускания (фигура 7).To approximate the amplitude-frequency characteristics, the Chebyshev polynomial is used. The amplitude-frequency characteristic of the Chebyshev filter has fluctuations in the transmission coefficient in the passband and a monotonic decrease in the stopband. The absence of a smooth characteristic in the passband provides certain advantages, namely, a high slew rate of attenuation near the edge of the passband is ensured (Figure 7).

Расчет фильтра нижних частот осуществляется по следующей методике. В случае когда требуется рассчитать полосовой фильтр (при выполнении условия 2), сначала рассчитывается фильтр нижних частот, затем выполняется эквивалентная замена (см. Хьюлсман Л.П. Введение в теорию и расчет активных фильтров: Пер. с англ. / Л.П.Хьюлсман, Ф.Е.Аллен - М.: Радио и связь, 1984. - 284 с.).The calculation of the low-pass filter is carried out according to the following procedure. In the case when it is necessary to calculate a band-pass filter (if condition 2 is fulfilled), the low-pass filter is first calculated, then an equivalent replacement is performed (see Huylsman L.P. Introduction to the theory and calculation of active filters: Transl. From English / L.P. Hewlsman, F.E. Allen - M .: Radio and communications, 1984. - 284 p.).

Для расчета порядка фильтра нижних частот (фигура 7) необходимо задать следующие параметры:To calculate the order of the low-pass filter (figure 7), you must set the following parameters:

- пульсация в пределах полосы пропускания Р в дБ,- ripple within the passband P in dB,

- нижняя граница полосы пропускания FC в кГц,- lower limit of the bandwidth F C in kHz,

- ослабление на верхней границе полосы пропускания А в дБ,- attenuation at the upper border of the passband A in dB,

- верхняя граница полосы пропускания FS в кГц.- the upper limit of the bandwidth F S in kHz.

При расчете порядка фильтра полосу пропускания следует немного увеличить, для того чтобы скомпенсировать погрешность при выборе номиналов элементов в дальнейшем расчете.When calculating the order of the filter, the bandwidth should be slightly increased in order to compensate for the error in the selection of element ratings in the further calculation.

Порядок фильтра нижних частот n определяется по формуле:The low-pass filter order n is determined by the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

Количество звеньев m определяется по формулеThe number of links m is determined by the formula

Figure 00000004
Figure 00000004

Определим полюса передаточной функции фильтра Чебышева.Define the poles of the transfer function of the Chebyshev filter.

Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000005
Figure 00000006

Действительные и мнимые части полюсов определяются из следующего соотношения (5).The real and imaginary parts of the poles are determined from the following relation (5).

Figure 00000007
Figure 00000007

Неизвестные аргументы uk,v функций определяются из следующих соотношений (6), (7) соответственно.The unknown arguments u k , v of the functions are determined from the following relations (6), (7), respectively.

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
Figure 00000009

Коэффициент неравномерности ε определяется по следующей формуле:The unevenness coefficient ε is determined by the following formula:

Figure 00000010
Figure 00000010

Теперь, подставляя численные значения в формулы (9), (8), (7), (6), (5), определяют полюса передаточной функции фильтра Чебышева рk (5). Передаточная функция фильтра Чебышева имеет вид:Now, substituting the numerical values in formulas (9), (8), (7), (6), (5), the poles of the transfer function of the Chebyshev filter p k (5) are determined. The transfer function of the Chebyshev filter has the form:

Figure 00000011
Figure 00000011

где М- номер звена (М=1,2…m),where M is the number of the link (M = 1.2 ... m),

К - коэффициент усиления в пределах полосы пропускания (К=1).K is the gain within the passband (K = 1).

Коэффициенты квадратичного многочлена

Figure 00000012
для каждой пары полюсов определяются из следующих соотношений:Quadratic polynomial coefficients
Figure 00000012
for each pair of poles are determined from the following relationships:

Figure 00000013
Figure 00000013

Подставляя численные значения в формулы (11), (13), (15) или (12), (14), (16) для четного или нечетного m соответственно, находим коэффициенты квадратичного многочлена:

Figure 00000014
Substituting the numerical values in formulas (11), (13), (15) or (12), (14), (16) for even or odd m, respectively, we find the coefficients of the quadratic polynomial:
Figure 00000014

При построении фильтров высоких порядков (n>2) используются индуктивности, которые, как правило, имеют относительно большие габариты. Поэтому решено использовать резонаторный активный фильтр.When constructing high-order filters (n> 2), inductances are used, which, as a rule, have relatively large dimensions. Therefore, it was decided to use a resonant active filter.

Резонаторный активный фильтр обладает следующими достоинствами:Resonant active filter has the following advantages:

- простые расчетные соотношения,- simple design ratios,

- реализует высокие добротности,- implements high quality factors,

- низкая чувствительность схемы к изменению номиналов элементов цепи от их расчетных значений.- low sensitivity of the circuit to a change in the values of the circuit elements from their calculated values.

Резонаторные активные фильтры допускают применение усилителей с конечным усилением в качестве активных элементов, обеспечивая при этом высокую стабильность и добротность. КМОП инверторы могут применяться не только в цифровых устройствах, но и в качестве линейных усилителей. Коэффициент усиления таких усилителей может составлять 30…50 дБ в широком диапазоне питающих напряжений.Resonant active filters allow the use of amplifiers with finite gain as active elements, while ensuring high stability and quality factor. CMOS inverters can be used not only in digital devices, but also as linear amplifiers. The gain of such amplifiers can be 30 ... 50 dB in a wide range of supply voltages.

К достоинствам усилителей на инверторах относятся:The advantages of inverter amplifiers include:

- возможность работы от однополярного источника;- the ability to work from a unipolar source;

- высокое входное сопротивление;- high input impedance;

- больший по сравнению с операционными усилителями размах выходного напряжения при малых напряжениях питания.- greater in comparison with operational amplifiers, the amplitude of the output voltage at low supply voltages.

Расчет номиналов элементов каждого (М-го) звена резонаторного активного фильтра на КМОП инверторах («НЕ») (фигура 8) выполняется по следующей методике:The calculation of the values of the elements of each (Mth) link of the resonator active filter on CMOS inverters (“NOT”) (figure 8) is performed according to the following method:

Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000015
Figure 00000016

Если при расчете R1M=0, R3M=0, то последнее звено с номером m (для n=3,5,..) преобразуется в простейший RC фильтр нижних частот.If in the calculation R1 M = 0, R3 M = 0, then the last link with the number m (for n = 3,5, ..) is converted to the simplest RC low-pass filter.

Таким образом, задав один из параметров R или С формулы (17), (18) выполняется дальнейший расчет. Подставляя, численные значения в формулы (19 или 20), (21 или 22), (23 или 24), (25 или 26) находим номиналы остальных элементов R (С), R1, R3 схемы (фигура 8).Thus, setting one of the parameters R or C of the formula (17), (18), further calculation is performed. Substituting the numerical values in the formulas (19 or 20), (21 or 22), (23 or 24), (25 or 26) we find the values of the remaining elements R (C), R1, R3 of the circuit (figure 8).

В заявляемом устройстве вычитания частот, согласно фигуре 2, в смесителе частот 5 формируются гармоники комбинационных частот, в том числе и разностной частоты (фигуры 3, 5), резонаторный активный фильтр 6 выделяет нужную гармонику разностной частоты входных сигналов и подавляет остальные гармоники комбинационных частот (фигуры 4, 6).In the inventive frequency subtraction device, according to FIG. 2, harmonics of combination frequencies, including the difference frequency (FIGS. 3, 5) are formed in the frequency mixer 5, the resonant active filter 6 selects the desired harmonic of the difference frequency of the input signals and suppresses the remaining harmonics of the combination frequencies ( figures 4, 6).

В заявляемом устройстве вычитания частот за счет того, что формирователь сигналов разностной частоты выполнен в виде последовательно соединенных смесителя частот на логическом элементе «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» и одного звена резонаторного активного фильтра на элементе «НЕ», полоса пропускания которого настраивается на предполагаемый диапазон изменения разностной частоты, а порядок выбирается из требований: величины необходимого подавления гармоник входных сигналов, гармоники суммарной частоты и производных гармоник; возможной полосы изменения разностной частоты, позволяет исключить флуктуационные ошибки при совпадении фронтов входных сигналов, увеличить диапазон разностной частоты и, соответственно, повысить стабильность сигнала разностной частоты и расширить функциональные возможности.In the claimed device for subtracting frequencies due to the fact that the differential frequency signal generator is made in the form of a series-connected frequency mixer on the EXCLUSIVE OR logic element and one resonator active filter element on the NOT element, the passband of which is tuned to the estimated range of the difference frequency , and the order is selected from the requirements: the magnitude of the necessary suppression of the harmonics of the input signals, the harmonics of the total frequency and derivatives of harmonics; possible bandwidth of the difference frequency, eliminates fluctuation errors when the edges of the input signals coincide, increase the difference frequency range and, accordingly, increase the stability of the difference frequency signal and expand the functionality.

Работоспособность предлагаемого технического решения экспериментально проверена и подтверждена испытаниями действующих макетов устройств вычитания частот с использованием генераторов с частотами от 10 кГц до 200 кГц для разностной частоты от 0,1 кГц до 150 кГц.The operability of the proposed technical solution has been experimentally tested and confirmed by testing existing models of frequency subtraction devices using generators with frequencies from 10 kHz to 200 kHz for a difference frequency from 0.1 kHz to 150 kHz.

Claims (1)

Устройство вычитания частот, содержащее два генератора с частотозадающими элементами и формирователь сигналов разностной частоты, отличающееся тем, что формирователь сигналов разностной частоты включает в себя последовательно соединенные смеситель частот и, по крайней мере, одно звено резонаторного активного фильтра, состоящее из первого, второго и третьего логических элементов «НЕ», вход первого из которых соединен с первым выводом первого резистора, первыми выводами второго резистора и первого конденсатора, вторые выводы которых соединены с выходом первого логического элемента «НЕ» и через третий резистор с входом второго логического элемента «НЕ» и первым выводом второго конденсатора, второй вывод которого соединен с выходом второго логического элемента «НЕ» и через четвертый резистор с входом третьего логического элемента «НЕ» и первым выводом пятого резистора, второй вывод которого соединен с выходом третьего логического элемента «НЕ» и через шестой резистор соединен со входом первого логического элемента «НЕ», второй вывод первого резистора соединен с выходом смесителя частот, входы которого соединены с выходами генераторов, при этом выход третьего логического элемента «НЕ» является выходом устройства. A frequency subtraction device comprising two oscillators with frequency-setting elements and a differential frequency signal generator, characterized in that the differential frequency signal generator includes a series-connected frequency mixer and at least one resonant active filter element, consisting of the first, second and third logical elements “NOT”, the input of the first of which is connected to the first terminal of the first resistor, the first terminals of the second resistor and the first capacitor, the second conclusions of which connected to the output of the first logic element “NOT” and through the third resistor with the input of the second logic element “NOT” and the first output of the second capacitor, the second output of which is connected to the output of the second logic element “NOT” and through the fourth resistor with the input of the third logic element “NOT” "And the first terminal of the fifth resistor, the second terminal of which is connected to the output of the third logic element" NOT "and through the sixth resistor is connected to the input of the first logic element" NOT ", the second terminal of the first resistor is connected to Odom frequency mixer inputs are connected to the generator output, wherein the output of the third logic element "NO" is an output device.
RU2011114686/08A 2011-04-13 2011-04-13 Frequency subtractor RU2453988C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011114686/08A RU2453988C1 (en) 2011-04-13 2011-04-13 Frequency subtractor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011114686/08A RU2453988C1 (en) 2011-04-13 2011-04-13 Frequency subtractor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2453988C1 true RU2453988C1 (en) 2012-06-20

Family

ID=46681222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011114686/08A RU2453988C1 (en) 2011-04-13 2011-04-13 Frequency subtractor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2453988C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014042689A1 (en) * 2012-09-13 2014-03-20 Grazel Alfred A circuit configuration using a frequency converter to achieve tunable circuit components such as filters and amplifiers
RU2672793C1 (en) * 2017-05-19 2018-11-19 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Differential measuring transducer
RU2743481C1 (en) * 2020-08-06 2021-02-19 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Diagnostic device for measuring transducer

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1288894A2 (en) * 1985-04-23 1987-02-07 Предприятие П/Я А-3791 Device for subtracting frequencies of two pulse sequences
EP0824776B1 (en) * 1995-05-02 2000-09-20 Siemens Energy & Automation, Inc. Method and apparatus for detecting arcing in ac power systems by monitoring high frequency noise
RU2280946C1 (en) * 2005-02-14 2006-07-27 Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии Differential transducer
RU64342U1 (en) * 2006-12-20 2007-06-27 Олег Рудольфович Кузичкин DEVICE FORMING THE OUTPUT SIGNAL OF A DIFFERENTIAL MEASURING TRANSMITTER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1288894A2 (en) * 1985-04-23 1987-02-07 Предприятие П/Я А-3791 Device for subtracting frequencies of two pulse sequences
EP0824776B1 (en) * 1995-05-02 2000-09-20 Siemens Energy & Automation, Inc. Method and apparatus for detecting arcing in ac power systems by monitoring high frequency noise
RU2280946C1 (en) * 2005-02-14 2006-07-27 Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии Differential transducer
RU64342U1 (en) * 2006-12-20 2007-06-27 Олег Рудольфович Кузичкин DEVICE FORMING THE OUTPUT SIGNAL OF A DIFFERENTIAL MEASURING TRANSMITTER

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014042689A1 (en) * 2012-09-13 2014-03-20 Grazel Alfred A circuit configuration using a frequency converter to achieve tunable circuit components such as filters and amplifiers
US9543895B2 (en) 2012-09-13 2017-01-10 Alfred Grayzel Circuit configuration using a frequency converter to achieve tunable circuit components such as filters and amplifiers
RU2672793C1 (en) * 2017-05-19 2018-11-19 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Differential measuring transducer
RU2743481C1 (en) * 2020-08-06 2021-02-19 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Diagnostic device for measuring transducer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105720804B (en) For the method that the harmonic components of the common mode current of multiphase power converter is made to decay
RU2453988C1 (en) Frequency subtractor
Elg et al. Optimization of the design of a wideband 1000 kV resistive reference divider
RU2450416C1 (en) Quartz crystal oscillator
Hashimoto et al. Perturbation analysis of nonlinear signal generation in radio frequency bulk acoustic wave resonators
RU2450415C1 (en) Quartz crystal oscillator
CN107181541A (en) A kind of electromagnetic spectrum monitoring receiver self-checking circuit and receiver
RU2531871C1 (en) Quartz oscillator
Sadiq et al. Fourth-order butterworth active bandpass filter design for single-sided magnetic particle imaging scanner
Marathe et al. Design of fractional notch filter with asymmetric slopes and large values of notch magnitude
EP2773041B1 (en) A two stage source-follower based filter
Alpaslan et al. Bandwidth expansion methods of inductance simulator circuits and voltage-mode biquads
Sotner et al. Electronically linearly voltage controlled second-order harmonic oscillator with multiples of π/4 phase shifts
Macchiarella et al. Synthesis of microwave filters with “reactive” nodes
RU2530703C1 (en) Low-frequency filter
Rana et al. Dual output voltage differencing buffered amplifier based wave active filter
Domansky et al. Higher order differentiator block for synthesis of controllable frequency dependent elements
Jurisic et al. Low‐power, low‐noise, active‐RC band‐pass filters using a ‘lossy’LP–BP transformation
RU2720558C1 (en) Band-pass filter on two operational amplifiers with independent adjustment of main parameters
RU2722602C1 (en) Second-order active band-pass filter with independent adjustment of main parameters
Sotner et al. Z-copy voltage controlled current follower differential input transconductance amplifier in controllable biquadratic band-pass filter
Singh et al. Universal transadmittance filter using CMOS MOCDTA
RU2504892C1 (en) Generator
RU2718709C1 (en) Band-pass filter with independent adjustment of main parameters
RU2517681C1 (en) Selective amplifier with extended frequency band