Was ist ein Frequenzmultiplikator?
Ein Frequenzmultiplikator ist ein Gerät, das eine Ausgabe mit einer Frequenz erzeugt, die ungerade oder sogar ein Vielfaches seiner Eingangsfrequenz ist. Beispielsweise kann für ein Signal mit einer Frequenz von 100.000 Zyklen pro Sekunde (CPS) oder 100 Kilohertz (KHz) ein Frequenzmultiplikator ein 200- oder 300 kHz -Signal erzeugen. Der Frequenzmultiplikator wird häufig in Kommunikationsschaltungen zur Erzeugung der gewünschten Signalfrequenz bei einer Referenzfrequenz verwendet.
Der Hauptmechanismus für einen Frequenzmultiplikator wird als nichtlineare Signalübertragung bezeichnet. Wenn ein Frequenzgeneratorausgang auf einem Spektrumanalysator betrachtet wird, gibt es eine einzelne vertikale Linie mit einem oberen Ende, das mit der Amplitude des Signals ausgerichtet ist. Der Level kann 1 Volt (V) sein. Die horizontale Achse zeigt die Frequenz dieses Signals an. Zum Beispiel wird die Frequenz eines 500 Millionen Hertz (Hz) oder 500 Megahertz (MHz) -Signals auf der horizontalen Achse des Spektrumsanalysators angezeigt.
Wenn die Referenzfrequenz in ein nichtlineares Gerät wie eine solche Referenzfrequenz eingeführt wirdAls Verstärker der Klasse C oder ein Diodendetektor ist das Ergebnis ein Frequenzspektrum mit Harmonischen oder Multiplikatoren der ursprünglichen Frequenz. Unter Verwendung eines Bandpassfilters mit der Fähigkeit, nur die gewünschten Ausgänge zu übergeben, ist das Ergebnis die gewünschte Harmonische. Im obigen 500 -MHz -Beispiel kann eine zweite Harmonische bei 1.000 MHz abgeleitet werden.
Der Frequenzmultiplikatoransatz wird in speziellen Fällen verwendet, in denen aufgrund der verschiedenen Kombinationen von Bandpassfiltern, die zur Erzeugung sauberer sinusoidaler Signale benötigt werden, nur eine Ausgangsfrequenz benötigt. Beispielsweise können 10 Milliarden Zyklen pro Sekunde oder 10-Gigahertz (GHZ) nicht direkt erzeugt werden. Es kann möglich sein, einen 5 -GHz -Oszillator oder einen Frequenzgenerator zu verwenden, gefolgt von einem Multiplikator und einem Bandpassfilter, der auf 10 GHz abgestimmt ist.
Auch als Mischer bezeichnet, der Signalmultiplikator wird in FM -Systemen (Frequenzmodulation) verwendet, um einen FM -Träger zu erzeugenDas wird in der Frequenz in die gewünschte Übertragungsfrequenz verschoben. Der Mixer benötigt im Gegensatz zum Frequenzmultiplikator zwei Eingänge. Obwohl der Mischerausgang als analoge Multiplikator bezeichnet, erzeugt er tatsächlich Summe und Unterschiede der Eingangssignale.
Der Heterostructure Barrier Varacctor (HBV) ist eine spezielle Diodenanordnung von Back-to-Back-Dioden, die eine Kapazität aufweist, die mit der Spannung über die Diode variiert. Ein Einzel-Dioden-Varaktor verwendet eine einzelne Diode mit einer Kapazität, die sich mit der Umkehrpegel auf der Diode ändert. Die Kapazität erreicht den Spitzenwert, wenn die Spannung Null ist, während die Kapazität in der positiven oder negativen Schwung der Spannung über den HBV sinkt. Diese Eigenschaft macht den HBV für die Frequenzmultiplikation nützlich.