Страница 5 из 6
Умножитель частоты
Умножи'тель частоты', электронное (реже электромагнитное) устройство, предназначенное для увеличения в целое число раз частоты подводимых к нему периодических электрических колебаний. Отношение f вых /f вх (f вх и f вых – частоты колебаний соответственно на входе и выходе У. ч.) называется коэффициента умножения частоты m (m ³ 2 ; может достигать нескольких десятков). Характерная особенность У. ч. – постоянство т при изменении (в некоторой конечной области) f вх , а также параметров У. ч. (например, резонансных частот колебательных контуров или резонаторов , входящих в состав У. ч.). Отсюда следует, что если f вх по каким-либо причинам получила приращение Df вх (достаточно малое), то приращение Df вых частоты f вых таково, что Df вх /f вх = Df вых /f вых , т. е. относительная нестабильность частоты колебаний при умножении остаётся неизменной. Это важное свойство У. ч. позволяет использовать их для повышения частоты стабильных колебаний (обычно получаемых от кварцевого задающего генератора ) в различных радиопередающих, радиолокационных, измерительных и др. установках.
Наиболее распространены У. ч., состоящие из нелинейного устройства (например, транзистора , варактора, или варикапа , катушки с ферритовым сердечником; электронной лампы ) и электрического фильтра (одного или нескольких). Нелинейное устройство изменяет форму входных колебаний, вследствие чего в спектре колебаний на его выходе появляются составляющие с частотами, кратными f вх . Эти сложные колебания поступают на вход фильтра, который выделяет составляющую с заданной частотой mf вх , подавляя (не пропуская) остальные. Поскольку такое подавление в реальных фильтрах не является полным, на выходе У. ч. остаются нежелательные (т. н. побочные) составляющие, т. е. гармоники с номерами, отличными от m. Задача облегчается, если нелинейное устройство порождает практически только m- ю гармонику f вх , – в этом случае иногда обходятся без фильтра (известны подобные У. ч. на туннельных диодах и специальных электроннолучевых приборах). При m > 5 бывает энергетически выгоднее использовать многокаскадные У. ч. (в них выходные колебания одного каскада служат входными для другого).
Находят применение также У. ч., действие которых основано на синхронизации автогенератора (см. Генерирование электрических колебаний ). В последних возбуждаются колебания с частотой f = mf вх , которая становится в точности равной mf вх под действием поступающих на его вход колебаний с частотой f вх . Недостаток таких У. ч. – сравнительно узкая полоса значений f вх , при которых возможна синхронизация. Кроме указанных, некоторое распространение получили радиоимпульсные У. ч., в которых на вход электрического фильтра подаются радиоимпульсы определённой формы, вырабатываемые под действием входных колебаний с частотой f вх .
Основная проблема при создании У. ч. – уменьшение фазовой нестабильности выходных колебаний (обусловленной случайным характером изменения их фазы), приводящей к увеличению относительной нестабильности частоты на выходе по сравнению с соответствующей величиной на входе. Строгий расчёт У. ч. связан с интегрированием нелинейных дифференциальных уравнений.
Лит.: Жаботинский М. Е., Свердлов Ю. Л., Основы теории и техники умножения частоты, М., 1964; Ризкин И. Х., Умножители и делители частоты, М., 1966; Бруевич А. Н., Умножители частоты, М., 1970; Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах, М., 1973.
И. Х. Ризкин.
Умов Николай Алексеевич
У'мов Николай Алексеевич [23.1(4.2).1846, Симбирск, ныне Ульяновск, – 15(28).1.1915, Москва], русский физик. Родился в семье военного врача. По окончании Московского университета (1867) оставлен в нём для подготовки к профессорскому званию. С 1871 доцент, с 1875 профессор Новороссийского университета в Одессе. С 1893 профессор Московского университета, при котором основал физический институт. В 1911 ушёл из университета в знак протеста против реакционных действий министра просвещения Л. А. Кассо. В последние годы жизни вёл экспериментальную работу в лаборатории Московского технического училища. Первые исследования (1870–72) посвящены теории колебательных процессов в упругих средах, которую У. распространил на термомеханические явления в этих средах. В 1873–1874 опубликовал работы о движении энергии, в которых развил представления о плотности энергии в данной точке и скорости движения энергии, ввёл понятие плотности потока энергии (Умова вектор ). В 1875 предложил общее решение задачи о распределении электрических токов на проводящих поверхностях произвольного вида. В 1888–91 экспериментально изучал диффузию в водных растворах, затем эффекты, связанные с рассеянием света в мутных средах. Открыл эффект хроматической деполяризации лучей света, падающих на матовую поверхность. В 1902–04 выполнил исследования по теории земного магнетизма. Большое значение имела научно-пропагандистская деятельность У. в качестве лектора, автора научно-популярных статей и активного член научных обществ (в т. ч. Московского общества испытателей природы, президентом которого У. был с 1897).
Соч.: Избр. соч., М. – Л., 1950.
Лит.: Бачинский А. И., Очерк жизни и трудов Николая Алексеевича Умова, М., 1916; Лазарев П. П., Н. А. Умов. (1846–1915), М., 1940; Предводителев А. С., Николай Алексеевич Умов, 1846–1915, М., 1950.
И. Д. Рожанский.
Н. А. Умов.
Умова вектор
У'мова ве'ктор, вектор плотности потока энергии физического поля; численно равен энергии, переносимой в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную направлению потока энергии в данной точке. Назван по имени Н. А. Умова , впервые (1874) введшего общее понятие о потоке энергии в сплошной среде (на основе закона сохранения энергии). Плотность потока энергии электромагнитного поля была определена на основе Максвелла уравнений англ. физиком Дж. Пойнтингом и называется Пойнтинга вектором .