Hva er en frekvensmultiplikator?
En frekvensmultiplikator er en enhet som produserer en utgang med en frekvens som er en merkelig eller til og med multiplum av inngangsfrekvensen. For eksempel, for et signal med en frekvens på 100 000 sykluser per sekund (CPs) eller 100 kilohertz (kHz), kan en frekvensmultiplikator produsere et signal på 200 eller 300 kHz. Frekvensmultiplikatoren brukes ofte i kommunikasjonskretser for å produsere ønsket signalfrekvens gitt en referansefrekvens.
Hovedmekanismen for en frekvensmultiplikator kalles ikke-lineær signaloverføring. Når en frekvensgeneratorutgang blir sett på en spektrumanalysator, er det en enkelt vertikal linje med en topp ende på linje med signalets amplitude. Nivået kan være 1 volt (V). Den horisontale aksen indikerer frekvensen av dette signalet. For eksempel vil hyppigheten av et 500 millioner Hertz (Hz) eller 500 megahertz (MHz) signal være angitt på den horisontale aksen til spektrumanalysatoren.
Når referansefrekvensen mates inn i en ikke-lineær enhet slikSom en klasse C -forsterker eller en diodedetektor, er resultatet et frekvensspekter med harmonikker eller multipler av den opprinnelige frekvensen. Ved å bruke et båndpassfilter med en mulighet til å passere bare de ønskede utgangene, er resultatet ønsket harmonisk. I 500 MHz -eksemplet over kan en annen harmonisk på 1000 MHz være avledet.
Frekvensmultiplikatormetoden brukes i spesielle tilfeller der det bare er en utgangsfrekvens som kreves, på grunn av de forskjellige kombinasjonene av båndpassfilter som er nødvendige for å produsere rene sinusformede signaler. For eksempel kan det hende at et signal på 10 milliarder dollar per sekund eller 10-Gigahertz (GHz) ikke er mulig å generere direkte. Det kan være mulig å bruke en 5 GHz oscillator, eller frekvensgenerator, etterfulgt av en multiplikator og et båndpassfilter innstilt til 10 GHz.
Også kjent som en mikser, brukes signalmultiplikatoren i frekvensmodulasjonssystemer for å produsere en FM -bærersom forskyves i frekvens i ønsket overføringfrekvens. Mikseren, i motsetning til frekvensmultiplikatoren, krever to innganger. Selv om den er utpekt som en analog multiplikator, genererer mikserutgangen faktisk sum og forskjeller i inngangssignalene.
Heterostrukturbarrieren varaktor (HBV) er en spesiell back-to-back diodearrangement som har en kapasitans som varierer med spenningen over dioden. En enkelt-diode varaktor bruker en enkelt diode med en kapasitans som endres med nivået av omvendt skjevhet på dioden. Kapasitansen topper seg når spenningen er null, mens kapasitansen synker i den positive eller negative svingen av spenningen over HBV. Denne egenskapen gjør HBV nyttig for frekvensmultiplikasjon.