Двойной кольцевой преобразователь частоты (варинаты)

(51) 03 7/12 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) ДВОЙНОЙ КОЛЬЦЕВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ (ВАРИНАТЫ)(57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в прецизионной радиоизмерительной аппаратуре и приемопередающих устройствах, в частности в мобильной(сотовой) связи. Предлагаемое решение технической задачи в вариантах относится к активным преобразователям частоты, выполняемых на транзисторах разного типа проводимости. Сущность первого (основного) варианта решения задачи заключается в том, что, в отличие от устройств-аналогов обеспечивает работу предлагаемого преобразователя не от однополярного источника питания с изолированными полюсами, а от источника питания со средним заземленным выводом (двухполярного) и тем самым повысить помехоустойчивость при сохранении достоинств устройства-прототипа повышенную точность преобразования сигнала при снижении требований к подбору транзисторов,повышенную линейность амплитудно-частотной характеристики, расширенный диапазон частот по обоим входам, несимметричный выход, не требующий для этого дополнительного согласующего устройства и повышенную надежность. Другие шесть предлагаемых варианта позволяют обеспечить работу устройства не только на фиксированной (постоянной) частоте несущих колебаний, но и при его перестройке в широком диапазоне изменений частот и улучшить дополнительные технические характеристики. Отсутствие намоточных элементов позволяет при необходимости использовать интегральную технологию микроминютиризации. Приведенные достоинства предлагаемых преобразователей позволяют широко их использовать в самых различных приемопередающих устройствах и измерительных приборах, предъявляющие жесткие требования к балансировке несущего тока и качеству преобразованного сигнала в длительных и сложных дестабилизирующих условиях. Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в приемо-передающих устройствах и радиоизмерительной аппаратуре. Предлагаемое техническое решение и его варианты относятся к активным преобразователям частоты, выполняемых на транзисторах разного типа проводимости. Известен класс активных кольцевых преобразователей частоты (А.с. СССР 1350814,опубл. 07.11.87, МПК Н 03 7/12, А.с. СССР 1587616, опубл. 28.08.90, МПК Н 03 7/12 и Иннов. патент РК 21489, опубл. 15.07.2009, МПК Н 03 7/12), в состав каждого из которых входят две пары транзисторов, в каждой паре имеющих транзисторы разного типа проводимости,режекторный фильтр и однополярный источник питания с изолированными полюсами. Хотя эти устройства обладают основным достоинством повышенной точностью преобразования сигнала при снижении требований к подбору транзисторов и, кроме того, каждый из этих устройств имеет свои дополнительные достоинства и недостатки, но каждый из них обеспечивает работу лишь на фиксированном (неизменном) значении частоты несущего тока, соответствующем резонансным параметрам режекторного фильтра. При перестройке(изменении частоты) несущих колебаний в широком диапазоне частот работоспособность преобразователя сохраняется, но теряется основное достоинство,так как режекторный фильтр перестает выполнять свои функции. В тоже время питание от однополярного источника постоянного напряжения с изолированными полюсами относительно общей шины (заземления) является схемотехническим недостатком. Для питания электронных схем часто требуются два равных по величине напряжения положительное и отрицательное, у одного из которых заземлн положительный полюс, а у другого - отрицательный. Такой источник называют источником с заземленным средним выводом (со средней точкой) или двухполярным. В большинстве случаев,например, в приемо-передающих устройствах, где преобразователь частоты входит как один из узлов,применяется однополярный источник питания, один полюс которого соединен с общей шиной (заземлн,чаще отрицательный полюс) либо двухполярный источник питания, средний вывод которого также соединен с общей шиной (применяется реже), а однополярный источник с изолированными полюсами применяется очень редко. Устройства,работающие от однополярного источника питания с изолированными полюсами, подвергаются влиянию(наводке) электромагнитных полей от соседних узлов аппаратуры и всевозможных внешних помех,приводящему часто к работе с большими искажениями или сбою (отказу), т.е. снижается помехоустойчивость. Для устранения наводок приходится применять заземленный металлический экран, что усложняет и удорожает монтаж и увеличивает габариты. В случае прямого применения в упомянутых устройствах 2 двухполярного источника питания работоспособность этих устройств сохраняется, но теряется основное достоинство,так как конденсаторами фильтра питания шунтируется(блокируется) работа режекторного фильтра. Известен кольцевой преобразователь частоты(Патент РК 24310, опубл. 15.07.2011, бюл. 7,МПК Н 03 7/12), в состав которого входит собственно преобразователь, содержащий две пары транзисторов, в каждой паре имеющих транзисторы разного типа проводимости и собственно демодулятор-двухполюсник,выполняющий функции управляемого режекторного фильтра и содержащий также две пары транзисторов, в каждой паре имеющих транзисторы разного типа проводимости, буферный каскад и однополярный источник питания с изолированными полюсами. Хотя это устройство обладает повышенной точностью преобразования сигнала при снижении требований к подбору транзисторов (основное достоинство) и обеспечивает перестройку несущих колебаний в широком диапазоне частот, но и это устройство подвергается влиянию (наводке) электромагнитных полей от соседних узлов аппаратуры и внешних помех вследствие питания от однополярного источника с изолированными полюсами, приводящему к работе преобразователя с большими искажениями или сбою (отказу). Для устранения наводок требуется металлический заземленный экран, что усложняет и удорожает монтаж и увеличивает габариты. В случае прямого применения двухполярного источника питания работоспособность устройства сохраняется при перестройке несущих колебаний, но теряется основное достоинство, так как конденсаторами фильтра питания шунтируется (блокируется) работа демодулятора-двухполюсника. В тоже время наличие буферного каскада, двух пар транзисторов в демодуляторе-двухполюснике и необходимость включения на выходе согласующего устройства для обеспечения несимметричного выхода усложняет,удорожает и снижает надежность всего устройства. Известен также аналоговый перемножитель(преобразователь частоты), например, типа К 525 ПС 3 (Якубовский С.В. и др. Цифровые и аналоговые микросхемы, М., Радио и Связь, 1990, с. 374-375, рис.5.52), выполненный по интегральной технологии. Хотя это устройство относится к современной микроэлектронике и обладает повышенной точностью преобразования сигнала и питается от двухполярного источника и тем самым исключается влияние электромагнитных полей и внешних помех не содержит в своем составе режекторного фильтра и поэтому обеспечивает работу в широком диапазоне изменений частот несущих колебаний. Однако при изготовлении микросхемы используется лазерная подгонка(балансировка) точности схемы, что существенно усложняет и удорожает технологию е производства. Наиболее близким по технической сущности(прототип) для основного варианта является кольцевой преобразователь частоты (Пред. патент РК 19887, опубл. 15.08.2008, бюл. 8, МПК Н 03 7/12), содержащий источник преобразуемого сигнала, источник несущих колебаний, диодный мост, режекторный фильтр, выход которого соединен с общей шиной, первую и вторую пару транзисторов, в каждой паре имеющих транзисторы разного типа проводимости, эмиттеры первой пары транзисторов соединены между собой через пару последовательно соединенные эмиттерные резисторы, коллекторы транзисторов одного типа проводимости соединены попарно между собой и подключены к выводам переходного конденсатора и первым выводам пары нагрузочных резисторов,вторые выводы которых подключены к соответствующим изолированным полюсам источника питания, причем один из выводов переходного конденсатора подключен к первому выводу разделительного конденсатора, второй вывод которого и общая шина являются выходом двойного кольцевого преобразователя частоты. Хотя это устройство и обладает повышенной линейностью амплитудно-частотной характеристики, расширенным рабочим диапазоном частот по обоим входам, несимметричным выходом,который не требует согласующего устройства,повышенной надежностью(дополнительная диодная защита транзисторов) и повышенной точностью преобразования сигнала при снижении требований к подбору транзисторов (основное достоинство) и поэтому при использовании интегральной технологии исключается лазерная подгонка (балансировка) точности схемы. Однако питание от однополярного источника с изолированными полюсами работа преобразователя также подвергается влиянию(наводке) электромагнитных полей от соседних узлов и внешних помех, что приводит к сбою или отказу всего устройства. Для устранения наводок также требуется экранирование заземленный металлический экран, что усложняет и удорожает монтаж и увеличивает габариты. В случае прямого применения двухполярного источника и перестраиваемого демодулятора-двухполюсника в качестве режекторного фильтра (патент РК 24310) работоспособность устройства-прототипа сохраняется, но теряется основное достоинство преобразователя, так как конденсаторами фильтра питания шунтируется(блокируется) работа управляемого режекторного фильтра(демодулятора-двухполюсника). Наиболее близким по технической сущности(прототип) для альтернативного варианта является кольцевой преобразователь частоты (Иннов. Патент РК 20348, опубл. 17.11.2008, бюл.11, МПК Н 03 7/12), содержащий источник питания, средний вывод которого соединен с общей шиной, первую пару транзисторов одного типа проводимости и вторую пару транзисторов противоположного типа проводимости по отношению к первой паре транзисторов, базы разных пар транзисторов попарно соединены между собой соответственно и подключены к выводам источника преобразуемого сигнала и первым выводам резисторов, вторые 3 выводы которых соединены между собой и подключены к общей шине через источник несущих колебаний, эмиттеры разных пар транзисторов попарно соединены между собой соответственно и подключены к паре последовательно соединенных эмиттерных резисторов, коллекторы транзисторов в каждой паре транзисторов соединены между собой через каждую пару последовательно соединенные нагрузочные резисторы, а точки соединения первичных нагрузочных резисторов подключены к соответствующим полюсам источника питания,причем коллекторы транзисторов разных пар транзисторов соединены между собой попарно через разделительные конденсаторы перекрстно, точки соединения которых являются выходом кольцевого преобразователя частоты. Хотя это устройство питается от двухполярного источника и поэтому обладает повышенной помехоустойчивостью по сравнению с аналогичными устройствами, которые питаются от однополярного источника с изолированными полюсами и имеет расширенный частотный диапазон по обоим входам,повышенную линейность амплитудно-частотной характеристики,но имеет пониженную точность преобразования сигнала при снижении требований к подбору транзисторов, то есть требуется подбор пар транзисторов по их параметрам и периодическая балансировка в процессе эксплуатации. Первая задача изобретения - обеспечить работу предлагаемого устройства (основной - первый вариант) с постоянной (фиксированной) частотой несущих колебаний при питании не от источника постоянного напряжения с изолированными полюсами, а от двухполярного источника с заземленным средним выводом и тем самым исключить влияние электромагнитных полей от соседних узлов аппаратуры и внешних помех при сохранении достоинств устройства-прототипа. Вторая задача изобретения - дополнительно к первой обеспечить работу предлагаемого устройства (второй вариант) не только на постоянной частоте несущих колебаний, но и при изменении (при перестройке) е в широком диапазоне частот,применяя управляемый режекторный фильтр при сохранении достоинств основного варианта. Третья задача изобретения - упростить управляемый режекторный фильтр при сохранении достоинств второго варианта. Общая задача изобретения - обеспечить возможность применения интегральной технологии при реализации предлагаемых устройств,исключающие лазерную подгонку (балансировку) точности схемы конкурировать и в большинстве случаев заменить промышленно выпускаемую,например, микросхему К 525 ПС 3 и другие. Решение поставленных задач достигается тем,что 1. В двойном кольцевом преобразователе частоты, содержащем источник несущих колебаний,диодный мост, в первую диагональ которого включен источник преобразуемого сигнала, 25977 режекторный фильтр, выход которого соединен с общей шиной, первую и вторую пару транзисторов,в каждой паре имеющих транзисторы разного типа проводимости, эмиттеры первой пары транзисторов соединены между собой через пару последовательно соединенные эмиттерные резисторы, коллекторы транзисторов одного типа проводимости соединены попарно между собой и подключены к выводам переходного конденсатора и первым выводам пары нагрузочных резисторов, вторые выводы которых подключены к соответствующим изолированным полюсам источника питания, причем один из выводов переходного конденсатора подключен к первому выводу разделительного конденсатора,второй вывод которого и общая шина являются выходом двойного кольцевого преобразователя частоты, в нм источник питания с изолированными полюсами выполнен со средним выводом, который подключен к общей шине, эмиттеры второй пары транзисторов подключены соответственно к эмиттерам первой пары транзисторов с противоположными типами проводимости, базы транзисторов в каждой паре транзисторов соединены между собой и подключены к первой диагонали диодного моста, вторая диагональ которого подключена к выводам источника несущих колебаний и эмиттерам пар транзисторов, а точка соединения эмиттерных резисторов подключена к входу режекторного фильтра. 2. В двойном кольцевом преобразователе частоты по п.1, в нм режекторный фильтр выполнен управляемым на двух дополнительных транзисторах одного типа проводимости, базы дополнительных транзисторов соответственно подключены к источнику несущих колебаний через каждый введенный разделительный конденсатор,эмиттеры дополнительных транзисторов соединены между собой и подключены к первым выводам введенного первого, второго резистора и к первому выводу введенного блокировочного конденсатора,причем второй вывод первого введенного резистора подключен к точке соединения эмиттерных резисторов, а вторые выводы введенного второго резистора и блокировочного конденсатора соединены с общей шиной,коллекторы дополнительных транзисторов соединены между собой и подключены к соответствующему полюсу источника питания непосредственно. 3. В двойном кольцевом преобразователе частоты по п.1, в нм режекторный фильтр выполнен управляемым в виде пары диодов, первые выводы которых подключены к общей шине, а вторые соответственно через каждый разделительный конденсатор к источнику несущих колебаний, причем первый вывод первого резистора подключен к общей шине непосредственно. 4. В двойном кольцевом преобразователе частоты по п.2 и по п.3, в нм диодный мост выполнен в виде пары дополнительных транзисторов одного типа проводимости, при этом коллекторы дополнительных транзисторов подключены соответственно к выводам источника преобразуемого сигнала, эмиттеры дополнительных 4 транзисторов соединены между собой и подключены к точке соединения эмиттерных резисторов, а базы дополнительных транзисторов подключены соответственно к выводам источника несущих колебаний через каждый введенный разделительный конденсатор. 5. В двойном кольцевом преобразователе частоты по п.4, в нм режекторный фильтр выполнен управляемым в виде первой и второй пары основных транзисторов, а точка соединения эмиттерных резисторов подключена к общей шине через введнный резистор. 6. В двойном кольцевом преобразователе частоты по пп.1-5, в нем источник преобразуемого сигнала выполнен со средним выводом, который подключен к общей шине. 7. В двойном кольцевом преобразователе частоты, содержащем источник питания, средний вывод которого соединен с общей шиной, первую пару транзисторов одного типа проводимости и вторую пару транзисторов противоположного типа проводимости по отношению к первой паре транзисторов, базы разных пар транзисторов попарно соединены между собой соответственно и подключены к выводам источника преобразуемого сигнала и первым выводам резисторов, вторые выводы которых соединены между собой и подключены к общей шине через источник несущих колебаний, эмиттеры разных пар транзисторов попарно соединены между собой соответственно и подключены к паре последовательно соединенных эмиттерных резисторов, коллекторы транзисторов в каждой паре транзисторов соединены между собой через каждую пару последовательно соединенные нагрузочные резисторы, а точки соединения первичных нагрузочных резисторов подключены к соответствующим полюсам источника питания,причем коллекторы транзисторов разных пар транзисторов соединены между собой попарно через разделительные конденсаторы перекрстно, точки соединения которых являются выходом кольцевого преобразователя частоты, в нм точка соединения эмиттерных резисторов соединен с общей шиной через введенный резистор. Это позволяет первое (в соответствии с решенной основной задачи) - осуществить питание предлагаемого преобразователя не от однополярного источника с изолированными полюсами, а от двухполярного источника и тем самым исключить влияние электромагнитных полей от соседних узлов аппаратуры и внешних помех при фиксированном (постоянном) значении частоты источника несущих колебаний и сохранении достоинств устройства-прототипа второе (в соответствии с решенной второй задачи) обеспечить работу преобразователя не только при фиксированном (постоянном) значении частоты источника несущих колебаний, но и при изменении(перестройке) е в широком диапазоне при сохранении достоинств основного (первого) варианта третье (в соответствии с решенной третьей задачи) -упростить режекторный фильтр демодулятор-двухполюсник при сохранении достоинств второго варианта в соответствии с решенной общей задачи - обеспечить при необходимости использование интегральной технологии и исключить лазерную подгонку(балансировку) точности схемы, что упрощает и удешевляет производство предлагаемых устройств,конкурировать и в большинстве случаев использования заменить промышленно выпускаемую микросхему К 525 ПС 3 и другие. Сущность изобретения(демодулятор-двухполюсник),на фиг.4 эквивалентный вариант, на фиг.5 - вариант упрощения управляемого режекторного фильтра(демодулятора-двухполюсника), на фиг.6 - вариант частного случая применения, на фиг.7 альтернативный вариант по отношению к устройству по фиг.5. Предлагаемое устройство,приведенное на фиг.1, содержит первую и вторую пару транзисторов 1, 2 и 3, 4 соответственно,имеющих в каждой паре транзисторы разного типа проводимости, источник преобразуемого сигнала 5,источник несущих колебаний 6, полупроводниковые диоды 7, 8, 9 и 10 образующие мост и включенные проводимостями по кольцу, пару эмиттерных резисторов 11-11, соединенные последовательно и включенные в эмиттерные цепи пар транзисторов,пару нагрузочных резисторов 12-12, включенные в коллекторные цепи пар транзисторов, переходной конденсатор 13 включенный между коллекторами пар транзисторов, разделительный конденсатор 14,режекторный фильтр 15, включенный между эмиттерными резисторами и общей шиной, выход преобразователя 16 и 17 (общая шина), куда подключается общая нагрузка, и двухполярный источник питания с изолированными полюсами Еп 1 и Еп 2 и средний вывод, подключенный к общей шине 17 (земля) Еп 1, -Еп 2. Транзисторы 1 и 4 имеют р-п-р структуру (тип) проводимости, а транзисторы 2 и 3 - п-р-п структуру. Источник 5 входной, например, звуковой и может быть как узкополосным, так и широкополосным сигналом. Источник 6 гармонических колебаний служит для управления состояниями пар транзисторов в каждые полупериоды. Диодный мост совместно с транзисторами выполняет функцию фазовращательного элемента и вторая функция дополнительная защита каждым диодом перехода база-эмиттер каждого транзистора от обратных и опасных перенапряжений, также как и в устройствепрототипе. Пара резисторов 11-11, включенные в эмиттерные цепи пар транзисторов, служат для создания отрицательной обратной связи по току и являются стабилизирующими и одновременно нагрузками для источника 6. Пара резисторов 12-12 являются нагрузочными в коллекторных цепях пар транзисторов,на которых выделяются преобразованный амплитудно-модулированный сигнал (АМ-сигнал). Конденсатор 13 необходим для 5 перехода последовательной работы резисторов 1212 в параллельную работу. Конденсатор 14 служит для разделения постоянных и переменных составляющих коллекторных токов пар транзисторов при передаче их в общую нагрузку. Режекторный фильтр (например, параллельныйконтур), элементы которого настроены на фиксированную (постоянную) частоту несущих колебаний, служит для создания большого сопротивления для частоты несущих колебаний и малого - отличных от него (преобразуемого сигнала). Выводы 16 и 17 (общая шина) являются несимметричным выходом преобразователя. Предлагаемый двойной кольцевой преобразователь частоты, приведенный на фиг.1,работает следующим образом. Режекторный фильтр 15, включенный в эмиттерные цепи транзисторов,не нарушает прохождению постоянной составляющей коллекторно-эмиттерного тока каждого транзистора от двухполярного источника питания. Источник 6 (подается в противофазе) управляет процессом открывания и закрывания пар транзисторов 1, 2 и 3, 4, а также диодов 7, 8 и 9, 10 диодного моста в положительный полупериод открыты транзисторы 1, 2 и диоды 7, 8, а транзисторы 3, 4 и диоды 9, 10 закрыты, в отрицательный полупериод - наоборот. Ток управления в положительный полупериод проходит по двум параллельным цепям первая цепь - верхний по схеме вывод источника 6, проводящий переход эмиттер-база транзистора 1, проводящий переход база- эмиттер транзистора 2 и нижний по схеме вывод источника 6 вторая цепь - верхний по схеме вывод источника 6, проводящие переходы диодов 7,8 и нижний по схеме вывод источника 6. В отрицательный полу период источника 6 цепи управления аналогичны. Отличие заключается в том, что в этом случае открыты транзисторы 3, 4 и диоды 9, 10, а транзисторы 1, 2 и диоды 7, 8 закрыты. Ток от источника преобразуемого сигнала 5 на выход преобразователя 16, 17 проходит при обоих полупериодах источника несущих колебаний 6. При этом в положительный полупериод источника 6 ток от источника 5 проходит следующим образом. Источник 5 подается к открытым транзисторам 1 и 2 к участку база-эмиттер в фазе (синфазно) и в этих транзисторах течет базовый ток по двум параллельным цепям левая по схеме вывод источника 5, открытые переходы база-эмиттер транзисторов 1 и 2, открытые переходы диодов 7,8 и правая схема по схеме вывод источника 5. Причем,ввиду того, что транзисторы 1 и 2 имеют разную структуру проводимости, базовый ток транзистора 1, например, увеличивается, а транзистора 2 уменьшается. В соответствии с базовыми токами в этих транзисторах текут и коллекторные токи для преобразуемого сигнала по цепям для транзистора 1 - коллектор, верхний по схеме резистор 12, -Еп 1,Еп 1 (общая шина), режекторный фильтр 15(сопротивление которого для преобразуемого сигнала мало), верхний по схеме резистор 11 и эмиттер для транзистора 2 - аналогично. Эти коллекторные токи, проходя через резисторы 12-12,создадут падения напряжения одинаковой полярности и поэтому посредством конденсатора 13 складываются, а результат сложения через конденсатор 14 проходит на выход устройства 1617. В отрицательный полупериод источника 6 прохождение преобразуемого сигнала 5 на выход преобразователя происходит аналогичным образом. Отличие заключается в том, что в этом случае в работе участвуют вместо закрытых транзисторов 1,2 и диодов 7,8 - открытые транзисторы 3,4 и диоды 9,10. При этом полярность суммарного падения напряжения на резисторах 12-12 будет иметь противоположный тому, что был в положительный полупериод источника 6 (при неизменной полярности источника 5). Это достигается тем,что при положительном полупериоде источника 6, в соответствии с цепями управления, выводы источника 5 подключены к открытым транзисторам 1 и 2 к переходам базаэмиттер, а в отрицательный полупериод - к переходам эмиттер-база открытых транзисторов 3 и 4, то есть осуществляется фазовая манипуляция, что и требуется для двухтактного преобразования частоты. Высокая степень компенсации (балансировка) несущего тока на выходе преобразователя (в отсутствии преобразуемого сигнала) и,следовательно, высокая точность преобразования достигается следующим образом. В положительный полупериод источника 6,когда открыты транзисторы 1 и 2, в соответствии с цепями управления, для них текут коллекторные токи по несущим колебаниям по цепям для транзистора 1 коллектор, резисторы 12-12, -Еп 1, Еп 2, открытый переход коллектор-эмиттер транзистора 2,резисторы 11-11 и эмиттер для транзистора 2 аналогично по той же цепи и в том же направлении. Эти токи не проходят через режекторный фильтр 15,т.к. фильтр оказывает большое сопротивление несущим колебаниям между точкой соединения резисторов 11-11 и общей шиной (цепь разомкнуто). Причем коллекторные токи транзисторов 1 и 2 увеличиваются и оказываются последовательно общими для обоих транзисторов, которые проходя последовательно через резисторы 12-12, создадут на них падения напряжения противоположных знаков и при их параллельном включении посредством конденсатора 13 взаимно компенсируются и поэтому ток несущей частоты на выходе устройства 16-17 отсутствует. Если транзисторы 1 и 2 не идентичны по своим параметрам или изменяются вследствие дестабилизирующих факторов, то высокая степень компенсации несущего тока и,следовательно, высокая степень преобразования не нарушается, т.к. общий коллекторный ток транзисторов, проходя последовательно через пару резисторов 12-12, всегда создают равные, но противоположно направленные падения напряжения и при их параллельном сложении полностью компенсируются. Степень (точность) компенсации зависит только от равенства величин сопротивлений резисторов 12-12 между собой. Это условие 6 выполняется простым выбором резисторов необходимого класса точности. В отрицательный полупериод источника 6 процесс компенсации происходит аналогичным образом, только вместо закрытых транзисторов 1 и 2, в работе участвуют открытые транзисторы 3 и 4. Таким образом, в предлагаемом устройстве сохраняется основное достоинство устройства-прототипа - повышенная точность преобразования сигнала при снижении требований к подбору транзисторов при питании не от однополярного источника с изолированными полюсами, а от двухполярного источника, что исключает влияние электромагнитных полей от соседних узлов аппаратуры и всевозможных внешних помех. Предлагаемый двойной кольцевой преобразователь частоты по второму варианту,приведенный на фиг.2, содержит собственно преобразователь частоты по фиг.1, а функции режекторного фильтра 15 выполняет управляемый режекторный фильтр в виде демодулятора двухполюсника, состоящий из пары транзисторов 18, 19 одного типа проводимости, например, п-р-п типа, резисторов 20 и 21 и конденсаторов 22, 23 и 24. Причем транзистор 18, конденсаторы 22 и 24,резисторы 20 и 21 образуют один двухполюсник, а транзистор 19, конденсаторы 23 и 24, резисторы 20 и 21 - другой двухполюсник, каждый из которых работает в соответствующие полупериоды несущих(опорных) колебаний источника 6. При этом резисторы 20,21 и конденсатор 24 являются общими элементами для обоих двухполюсников. Резистор 20 низкоомный, на котором выделяется АМ-сигнал соответствующий выходному сигналу на нагрузочных резисторах 12-12, но значительно меньшим уровнем напряжения. Дополнительно резистор 20 является общей эмиттерной нагрузкой для транзисторов 18,19 и одновременно входомвыходом демодуляторов-двухполюсников. Резистор 21 необходим для установки и ограничения эмиттерного тока транзисторов 18,19. Конденсаторы 20 и 23 служат для разделения переменных и постоянных составляющих в базовой цепи транзисторов 18 и 19 соответственно. Конденсатор 24 блокировочный и необходим для блокирования(шунтирования) резистора 21 переменных составляющих эмиттерного тока транзисторов 18 и 19. Демодуляторы-двухполюсники, состоящие из упомянутых элементов, выполняют функцию управляемого режекторного фильтра не только на фиксированной частоте несущих колебаний, но и при перестройке в широком диапазоне изменений частот. Все элементы и их функции (кроме режекторного фильтра 15) преобразователя по фиг.1 полностью сохраняются и в устройстве по фиг.2. Предлагаемый двойной кольцевой преобразователь частоты по второму варианту,изображенный на фиг.2, работает аналогично описанному первому (фиг.1). Ниже будут изложены только отличия. Уточним работу устройства по фиг.2 при отключенных транзисторах 18 и 19 для этого достаточно,например,отключить конденсаторы 22 и 23. Когда открыты транзисторы 1,2 коллекторные токи каждого транзистора оказываются самостоятельными,работающие параллельно. Коллекторный ток по несущим колебаниям каждого транзистора 1 и 2, проходя последовательно через резистор 20 и конденсатор 24, создает падение напряжение на резисторе 20 с взаимно противоположными знаками, и поэтому компенсируются, но не полностью вследствие неидентичности параметров транзисторов остается некомпенсированный остаток несущих колебаний. Аналогично некомпенсированный остаток возникает при параллельном включении резисторов 12-12 посредством конденсатора 13, который проходит на выход 16 -17 и тем самым снижается точность преобразования. Коллекторный ток по преобразуемому сигналу каждого транзистора 1 и 2,проходя через резистор 20 и конденсатор 24, создает падение напряжения на резисторе 20 с одинаковыми знаками и поэтому складываются. При этом, как известно из Основ Радиотехники на резисторах 1212 и 20 формируется АМ-сигнал, содержащий нижнюю, верхнюю боковую частоту и остаток несущих колебаний. Теперь продолжим рассмотрение работы предлагаемого устройства по фиг.2 при подключенных конденсаторах 22 и 23. Основное внимание обратим на работу транзисторов 18,19 и резистора 20, то есть демодулятора двухполюсника. В положительный полупериод источника 6, когда открыты транзисторы 1 и 2(диоды 7 и 8), посредством верхнего по схеме резистора 11 открывается транзистор 18 по цепи конденсатор 22, проводящий переход база-эмиттер и резистор 20, а транзистор 19 закрыт, т.к. находится под запирающим(обратным) напряжением источника 6 посредством нижнего по схеме резистора 11 и при участии конденсатора 23 и резистора 20 в отрицательный полупериод наоборот. Транзисторы 18 и 19 включены относительно источника 6 (посредством резисторов 11-11) по схеме с общим коллектором, а относительно преобразованного сигнала (АМсигнала) включены посредством резистора 20 по схеме с общей базой (О.В. Головин, Радиоприемные устройства, М., 1987, с. 241-242). При действии двух сигналов - одного опорного (источник 6) посредством резистора 11 на переход база-эмиттер и другого - АМ-сигнала посредством резистора 20 на переход эмиттер-база того же транзистора 18 или 19 в соответствующие полу периоды происходит процесс преобразования частоты. Этот процесс является обратным процессу модуляции, т.е. происходит демодуляции АМ-сигнала, результат которого обратно поступает на резистор 20. При этом процесс демодуляции является синхронным,т.к. формирование АМ-сигнала на резисторах 12-12(20) собственно преобразователя и работа собственно демодулятора-двухполюсника осуществляется от одного и того же источника несущих колебаний 6 (опорного) и возможной разностью фаз сигналов 0 градусов либо 180. Из принципа синхронной демодуляции (детектирования) следует, что на резисторе 20 выделяется постоянная составляющая, сигнал с удвоенной 7 частотой несущих колебаний источника 6 и исходный сигнал преобразуемой частоты источника 5,напряжение которого оказывается пропорциональным косинусу разности фаз напряжений источника 6 и высокочастотного заполнения АМ-сигнала (см., например, Ю.С. Шинаков, Ю.М. Колодяжный, Теория передачи сигналов электросвязи, М., Радио и Связь, 1989, с. 85-86). Это напряжение максимально при разности фаз равной 0 или 180 градусов, но обращается в нуль при 90 и 270 градусов. Условие максимального получения напряжения преобразуемого сигнала выполняется изначально. Прохождению постоянной составляющей на выход устройства 16-17 препятствует конденсатор 14, а сигнал с удвоенной частотой несущей отфильтровывается последующими каскадами преобразователя. Таким образом, синхронный демодулятор-двухполюсник исключает на выходе устройства некомпенсированный остаток несущих колебаний и пропускает только боковые частоты АМ-сигнала, то есть выполняет функции режекторного фильтра. При перестройке источника 6 работа синхронного демодулятора-двухполюсника не нарушается, т.к. он управляется синхронно от того же источника 6, что и собственно преобразователь и поэтому его режекторные свойства сохраняются не только на фиксированной (постоянной) частоте несущих колебаний 6, но и в широком диапазоне изменений частот. В тоже время синхронный демодулятор является линейным устройством, что исключает нелинейные искажения и повышает качество режекции управляемого фильтра. Следовательно,сохраняется основное достоинство устройствапрототипа и достоинства двухполярного питания(исключение наводок) предлагаемого устройства по первому варианту. Предлагаемый двойной кольцевой преобразователь частоты, изображенный на фиг.З,является вариантом с упрощением по отношению к устройству по фиг.2 и содержит собственно преобразователь(фиг.2) и демодулятордвухполюсник, состоящий из диодов 25, 26 ,резистора 20 и конденсаторов 22 и 23. Диод 25 выполняет функции транзистора 18, а диод 26 транзистора 19. Устройство по фиг.3 работает аналогично устройству по фиг.2. Отличие заключается в том, что вместо перехода базаэмиттер транзисторов 18 и 19 (фиг.2) в работе участвуют р-п переход диодов 25 и 26 (фиг.3). При этом исключаются резистор 21, конденсатор 24 и питание диодов от источника постоянного напряжения (Еп 2,-Еп 2) при некотором увеличении мощности от источника 6, т.к. диоды работают в пассивном режиме. Предлагаемый двойной кольцевой преобразователь частоты, приведенный на фиг.4,является эквивалентным вариантом по сравнению с предлагаемыми устройствами по фиг.2 и 3 и содержит собственно преобразователь и режекторный фильтр 15 в вариантах. Работает устройство по фиг.4 аналогично устройствам по фиг.2 и 3. Отличие заключается лишь в том, что вместо диодного моста (диоды 7-10) работают транзисторы 27, 28 и конденсаторы 29, 30. При этом транзистор 27 и конденсатор 29 заменяют диоды 7 и 8, а транзистор 28 и конденсатор 30 - диоды 9 и 10. Транзисторы 27, 28 работают в ключевом режиме, а конденсаторы 29 и 30 необходимы для исключения прохождения постоянной составляющей в базовые цепи этих транзисторов. Устройство по фиг.4 будет эквивалентным по отношению к устройству по фиг.1, если выполнить одно условие - точку соединения эмиттеров транзисторов 27 и 28 необходимо подключить к точке соединения эмиттерных резисторов 11-11. Важным и интересным устройством является предлагаемый вариант преобразователя,приведенный на фиг.5, в котором режекторный фильтр 15 (демодулятор-двухполюсник) выполнен в виде резистора 31 и транзисторов 1-4, входящие в состав собственно преобразователя. Устройство по фиг.5 работает следующим образом. Ниже будут изложены только отличия. На резисторе 31 отсутствует напряжение источника 6 несущих колебаний, так как нет цепи прохождения. Также на резисторе 31 отсутствует напряжение от источника 5 преобразуемого сигнала, так как этот источник подается в базовые цепи пар транзисторов в фазе(синфазно) и вследствие того, что транзисторы в каждой паре имеют взаимно противоположные типы проводимости и поэтому база-эмиттерный ток,например, одного транзистора увеличивается, а другого - уменьшается. База-эмиттерные токи пары транзисторов по преобразуемому сигналу, проходя через резистор 31, создадут падения напряжения взаимно обратной полярности и поэтому компенсируются. Это важно отметить, потому что в противном случае имело бы место обратное преобразование (В.И. Сифоров, Радиоприемные устройства, Советское радио, 1974, с. 227-228), т.е. вторичное преобразование исходного (преобразуемого) сигнала, что соответствовало бы отсутствию режекторного фильтра - демодуляторадвухполюсника. Далее, на резисторе 31 выделяется только преобразованный сигнал,т.е. соответствующий выходному АМ-сигналу. Когда открыты транзисторы 1 и 2 АМ-сигнал с резистора 31 проходит синфазно по следующей параллельной цепи левая по схеме вывод резистора 31, резисторы 11-11,открытые переходы эмиттер-база транзисторов 1 и 2, левый по схеме и средний вывод источника 5, общая шина и правый вывод резистора 31. Таким образом,наряду с прямым преобразованием собственно преобразователя на транзисторах 1-4 на этих же транзисторах происходит синхронная демодуляция АМ-сигнала,результат которого вновь поступает на резистор 31 аналогично устройству по фиг.2 (резистор 20). Отличие заключается лишь в том, что результат демодуляции также выделяется и в коллекторных цепях транзисторов 1-4, который имеет одинаковую фазу и полярность что и исходный преобразуемый сигнал, поэтому процесс прямого преобразования не нарушается. Предлагаемый двойной кольцевой преобразователь частоты, изображенный на фиг.6,является вариантом для случая частного применения предлагаемых устройств по фиг.1-5, когда источник преобразуемого сигнала 5 имеет (парафазные выходы) дополнительный инверсный выход источник со средним выводом, который подключен к общей шине. При этом исключаются диодный мост - фиг.1-3 и транзисторы 27, 28 (конденсаторы 29 и 30) - фиг.4 и 5. Устройство по фиг.6 работает аналогично устройству по фиг. 5. Предлагаемое устройство по фиг.7 является альтернативным вариантом по сравнению с преобразователем по фиг. 5 и в отличие от него содержит в каждой паре транзисторов транзисторы одинакового типа проводимости,но противоположные по отношения друг к другу, пару базовых резисторов 32-32 и дополнительную пару первичных нагрузочных резисторов 12-12, пару разделительных конденсаторов 33-33. По принципу работы он аналогичен устройствам по фиг.5 и 6. Ниже будут приведены только отличия. Преобразованный сигнал (АМ-сигнал) в каждый полупериод несущих колебаний выделяются поочередно на двух парах первичных нагрузочных резисторах 12-12 и проходят на выход с участием конденсаторов 33-33. Также АМ-сигнал выделяется и на резисторе 31 и в результате синхронной демодуляции образуется постоянная составляющая,либо удвоенная частота несущих колебаний,которые компенсируются на резисторах 12-12. Проведем краткий сравнительный схемотехнический анализ предлагаемых вариантов преобразователей. Устройство по фиг.1 решает одну из основных задач по сравнению с устройствомпрототипом - переход питания от однополярного источника с изолированными полюсами к двухполярному с заземленным средним выводом при постоянной частоте несущих колебаний,позволяющий повысить помехоустойчивость. Устройства по фиг.2 и 3 позволяет решить другую основную задачу - обеспечить работу преобразователя по фиг.1 не только при постоянной частоте несущих колебаний, но и при перестройке е в широком диапазоне частот. Различие - несколько повышенное потребление от источника питания(фиг.2) либо от источника несущих колебаний(фиг.3). Объединяет устройства по фиг.1-3 наличие диодного моста недостаток - относительная сложность, снижающая надежность достоинство дополнительная защита перехода база-эмиттер каждого транзистора собственно преобразователя от опасных перенапряжений, что одновременно повышает надежность. Устройство по фиг.4 является эквивалентным по отношению к устройствам по фиг.1-3, заменяя диодный мост(четыре диода) двумя транзисторами, что несколько повышает надежность и в котором можно использовать демодуляторы-двухполюсники по фиг.2 и 3. Устройство по фиг.5 по отношению к устройствам по фиг.1-4 позволяет избавиться от режекторного фильтра - -контура (фиг.1) и демодуляторов-двухполюсников (фиг.2 и 3), 25977 функции которых выполняют транзисторы собственно преобразователя наряду с выполнением своей основной функции - прямого преобразования частоты. Устройство по фиг.6 позволяет в частном случае - когда источник преобразуемого сигнала имеет средний вывод, избавиться от диодного моста(фиг.1-3) или двух транзисторов их заменяющих(фиг.4), что упрощает и повышает надежность и в котором,при необходимости, также можно применить демодуляторы-двухполюсники по фиг.2 и 3. Еще одним важным достоинством обладают варианты 1-6 - это несимметричный выход преобразователей, не требующий дополнительного согласующего устройства. Альтернативный вариант по фиг.7 наоборот имеет симметричный выход, а по входу несущих колебаний - несимметричный. Предлагаемые устройства названы двойным кольцевым преобразователем частоты в виду того,что диоды (фиг. 1-3) в диодном мосту включены проводимостью по кольцу и переходы база-эмиттер транзисторов собственно преобразователя также по кольцу. Таким образом, предлагаемое устройство по фиг.1, при его реализации позволяет решить основную задачу - осуществить питание от двухполярного источника постоянного напряжения и тем самым исключить влияние электромагнитных полей от соседних узлов и внешних помех, что повышает помехоустойчивость всего устройства при сохранении достоинств устройства-прототипа повышенную точность преобразования сигнала при снижении требований к подбору транзисторов,повышенную линейность амплитудно-частотной характеристики, расширенный диапазон частот по обоим входам и несимметричный выход преобразователя, не требующий для этого дополнительного согласующего устройства, а также повышенную надежность - дополнительная диодная защита от перенапряжений переходов база-эмиттер транзисторов собственно преобразователя. Предлагаемые варианты преобразователей по фиг.2 и 3, при их реализации позволяют, сохраняя достоинства устройства по фиг.1, обеспечить работу не только на фиксированной частоте источника несущих колебаний, но и при его перестройке в широком диапазоне изменений частот. Предлагаемый эквивалентный вариант по фиг.4,при его реализации позволяет, сохраняя достоинства устройств по фиг. 1-3, исключить диодный мост и вместо него использовать пару транзисторов и тем самым уменьшить потери мощности источника преобразуемого сигнала и повысить надежность. Предлагаемый вариант по фиг.5, при его реализации, позволяет исключить режекторный фильтр - -контур (фиг.1) и управляемые демодуляторы-двухполюсники (фиг.2 и 3), функции которых успешно выполняют транзисторы собственно преобразователя,что упрощает,удешевляет и повышает надежность всего устройства. Рекомендуется для общего случая применения. Предлагаемый вариант преобразователя для случая частного применения по фиг.6, при его 9 реализации позволяет, сохраняя достоинства устройства по фиг.5, исключить диодный мост(фиг.1-3) или два транзистора их заменяющих(фиг.4 и 5) и тем самым существенно упростить,удешевить и дополнительно повысить надежность всего устройства. Предлагаемый вариант по фиг.7 при его реализации позволяет для общего случая применения - при однофазном выходе источника преобразуемого сигнала избавиться как от диодного моста, так и пары транзисторов их заменяющих. Приведенные выше достоинства предлагаемых вариантов преобразователей позволяют не только конкурировать с промышленно выпускаемыми микросхемами, например, К 525 ПС 1, К 525 ПС 2, К 525 ПСЗ, 140 МА 1 и другие, но и в большинстве случаев их успешно заменить. Простота в эксплуатации отсутствие регулировки(балансировки,настройки),а в случае использования интегральной технологии нет надобности в лазерной подгонке точности схемы,что существенно упрощает и удешевляет изготовление предлагаемых устройств. В тоже время достоинства предлагаемых преобразователей дают возможность широко их использовать в самых различных приемо-передающих устройствах в качестве модемов,требующие повышенной точности балансировки несущего тока в длительных и сложных дестабилизирующих условиях. В частности в высокоточных селективных измерительных приборах, мобильной (сотовой) связи, требующие минимального и стабильного излучения несущего тока и тем самым уменьшения вреда здоровью (потребителя) человека. Наличие предлагаемых вариантов, позволяет разработчику при проектировании аппаратуры оптимально выбрать тот или иной вариант для конкретной реализации, что облегчает решение поставленной задачи. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Двойной кольцевой преобразователь частоты,содержащий источник несущих колебаний, диодный мост, в первую диагональ которого включен источник преобразуемого сигнала, режекторный фильтр, выход которого соединен с общей шиной,первую и вторую пару транзисторов, в каждой паре имеются транзисторы разного типа проводимости,эмиттеры первой пары транзисторов соединены между собой через пару последовательно соединенных эмиттерных резисторов, коллекторы транзисторов одного типа проводимости соединены попарно между собой и подключены к выводам переходного конденсатора и первым выводам пары нагрузочных резисторов, вторые выводы которых подключены к соответствующим изолированным полюсам источника питания, причем один из выводов переходного конденсатора подключен к первому выводу разделительного конденсатора,второй вывод которого и общая шина являются выходом двойного кольцевого преобразователя частоты, отличающийся тем, что источник питания с изолированными полюсами выполнен со средним выводом, который подключен к общей шине,эмиттеры второй пары транзисторов подключены соответственно к эмиттерам первой пары транзисторов с противоположными типами проводимости, базы транзисторов в каждой паре транзисторов соединены между собой и подключены к первой диагонали диодного моста,вторая диагональ которого подключена к выводам источника несущих колебаний и эмиттерам пар транзисторов, а точка соединения эмиттерных резисторов подключена к входу режекторного фильтра. 2. Двойной кольцевой преобразователь частоты по п.1, отличающийся тем, что режекторный фильтр выполнен управляемым на двух дополнительных транзисторах одного типа проводимости, базы дополнительных транзисторов соответственно подключены к источнику несущих колебаний через каждый введенный разделительный конденсатор,эмиттеры дополнительных транзисторов соединены между собой и подключены к первым выводам введенного первого, второго резистора и к первому выводу введенного блокировочного конденсатора, причем второй вывод первого введенного резистора подключен к точке соединения эмиттерных резисторов, а вторые выводы введенного второго резистора и блокировочного конденсатора соединены с общей шиной,коллекторы дополнительных транзисторов соединены между собой и подключены к соответствующему полюсу источника питания непосредственно. 3. Двойной кольцевой преобразователь частоты по п.1, отличающийся тем, что режекторный фильтр выполнен управляемым в виде пары диодов,первые выводы которых подключены к общей шине,а вторые - соответственно через каждый разделительный конденсатор к источнику несущих колебаний, причем первый вывод первого резистора подключен к общей шине непосредственно. 4. Двойной кольцевой преобразователь частоты по п.п.2 и 3, отличающийся тем, что диодный мост выполнен в виде пары дополнительных транзисторов одного типа проводимости, при этом коллекторы дополнительных транзисторов подключены соответственно к выводам источника преобразуемого сигнала, эмиттеры дополнительных транзисторов соединены между собой и подключены к общей шине, а базы дополнительных транзисторов подключены соответственно к выводам источника несущих колебаний через каждый введенный разделительный конденсатор. 5. Двойной кольцевой преобразователь частоты по п.4, отличающийся тем, что режекторный фильтр выполнен управляемым в виде первой и второй пары основных транзисторов, а точка соединения эмиттерных резисторов подключена к общей шине через введнный резистор. 6. Двойной кольцевой преобразователь частоты по п.п.1-5, отличающийся тем, что источник преобразуемого сигнала выполнен со средним выводом, который подключен к общей шине. 7. Двойной кольцевой преобразователь частоты,содержащий источник питания, средний вывод которого соединен с общей шиной, первую пару транзисторов одного типа проводимости и вторую пару транзисторов противоположного типа проводимости по отношению к первой паре транзисторов, базы разных пар транзисторов попарно соединены между собой соответственно и подключены к выводам источника преобразуемого сигнала и первым выводам резисторов, вторые выводы которых соединены между собой и подключены к общей шине через источник несущих колебаний, эмиттеры разных пар транзисторов попарно соединены между собой соответственно и подключены к паре последовательно соединенных эмиттерных резисторов, коллекторы транзисторов в каждой паре транзисторов соединены между собой через каждую пару последовательно соединенные нагрузочные резисторы, а точки соединения первичных нагрузочных резисторов подключены к соответствующим полюсам источника питания,причем коллекторы транзисторов разных пар транзисторов соединены между собой попарно через разделительные конденсаторы перекрстно, точки соединения которых являются выходом кольцевого преобразователя частоты, отличающийся тем, что точка соединения эмиттерных резисторов соединен а с общей шиной через введенный резистор.