什麼是倍頻器?倍頻器的簡介

2020-12-05 永陽微波商城

倍頻器(frequency multiplier):可以使輸出信號頻率等於輸入信號頻率整數倍的電路。

若輸入頻率為f1,則輸出頻率為f0=nf1,係數n為任意正整數,稱倍頻次數。

倍頻器用途廣泛,如發射機採用倍頻器後可使主振器振蕩在較低頻率,以提高頻率穩定度;

調頻設備用倍頻器來增大頻率偏移;在相位鍵控通信機中,倍頻器是載波恢復電路的一個重要組成單元。

01概述:

利用非線性電路產生高次諧波或者利用頻率控制迴路都可以構成倍頻器。

倍頻器也可由一個壓控振蕩器和控制環路構成。

它的控制電路產生一控制電壓,使壓控振蕩器的振蕩頻率嚴格地鎖定在輸入頻率f1的倍乘值f0=nf1上。

倍頻器有電晶體倍頻器、變容二極體倍頻器、階躍恢復二極體倍頻器等。

用其他非線性電阻、電感和電容也能構成倍頻器,如鐵氧體倍頻器等。

非線性電阻構成的倍頻器,倍頻噪聲較大。

這是因為非線性變換過程中產生的大量諧波使輸出信號相位不穩定而引起的。

倍頻次數越高,倍頻噪聲就越大,使倍頻器的應用受到限制。

在要求倍頻噪聲較小的設備中,可採用根據鎖相環原理構成的鎖相環倍頻器和同步倍頻器。

但是,這類倍頻器線路比較複雜,倍頻次數一般不太高,而且還可能出現相位失鎖等問題。

微波振蕩器的頻率穩定度不太高,在幾十兆赫至百兆赫的晶體振蕩器後面加上一級高次倍頻器,可以獲得具有晶振頻率穩定度的微波振蕩。

另外,多級倍頻器級聯起來,可以使倍頻次數大大提高。

例如,二倍頻器和三倍頻器級聯可產生六次倍頻,m級N倍頻器級聯,總倍頻次數為Nm。不過,倍頻級數增加,倍頻噪聲也加大,故倍頻上限仍受到限制。

02類型:

採用不同的非線性器件,可以構成不同類型的倍頻器。

參量倍頻器:

由非線性電抗器件構成的倍頻器。應用最廣的一種非線性電抗器件是變容二極體,利用它的非線性電容特性而產生的參量換能作用可以實現倍頻功能。

理論上,電容器是理想無耗元件,對輸入信號進行非線性變換時不會消耗能量,因此,參量倍頻器可以將輸入信號能量全部轉換為輸出諧波能量,即它的轉換效率等於1。

實際上,變容二極體和濾波器總是有耗的,也不可能濾除非線性電容產生的全部無用分量。它的實際轉換效率小於1,且隨著倍頻次數的增加而趨於減小,可見,這類參量倍頻器也不可能實現高次倍頻。

但與三極體倍頻器比較,它的轉換效率已有很大改善。

三極體倍頻器:

在短波和超短波段,採用由晶體三極體構成的三極體倍頻器。

由於晶體三極體在輸入信號作用下產生的集電極電流脈衝,其各次諧波電流的幅度總是隨著諧波次數增加而迅速減小。

因此,倍頻次數越高,倍頻效率就越低;為了濾除幅度大的低次諧波分量,對濾波器帶外衰減的要求也越高。

三極體倍頻器只能實現低倍頻次數(五次以下)的倍頻器,較多的為二或三倍頻器。為了實現高倍頻,可以將幾級倍頻器串接,組成倍頻連結。

鎖相倍頻器:

在鎖相環路中插入分頻器,改變分頻次數就可實現任何倍數的倍頻。

倍頻器廣泛用於發射機、頻率合成器和其它信息的傳輸和處理系統中。

在發射機中利用倍頻器可以將晶體振蕩器產生的較低振蕩頻率倍增到所需的載波頻率,或者將間接調頻器產生的低載頻和小頻偏調頻波倍增到高載波和大頻偏的調頻波。

在頻率合成器中,利用倍頻器可以由一個穩定振蕩頻率產生出眾多頻率的穩定振蕩信號。

隨著數位訊號處理技術的發展,倍頻功能可在數位訊號處理器中用軟體實現。

階躍二極體倍頻器:

採用由階躍恢復二極體構成的倍頻器實現高次倍頻。它也是參量倍頻器的一種。

階躍恢復二極體與變容二極體不同,它具有十分陡峭的電容特性。

即外加正向電壓時呈現很大的電容;外加反向電壓時呈現很小的電容。

在輸入信號作用下,正嚮導通時二極體儲存著的大量電荷,在轉入反向電壓時將迅速洩放,形成很大的反向衝擊電流,產生出十分豐富的諧波含量。

這就是階躍二極體倍頻器宜於實現高次倍頻的道理。它的倍頻次數可高到40以上。

(以上內容整理自網絡,如有侵權請聯繫刪除!)

相關焦點

  • 小型化十二倍頻器研究與報告
    倍頻器的實現方式是多種多樣的,一般用以下七種方法來實現倍頻:(1)用二極體的PN結的靜態非線性V-I關係,即非線性電導產生諧波;(2)用雙極電晶體的非線性產生諧波;(3)用GaAs FET管得到具有增益的倍頻器;(4)用寬帶單片放大器的非線性產生諧波,並放大諧波構成寬帶倍頻器;(5)振蕩器被注入鎖定在基頻的N次諧波上實現倍頻;(6)用變容二級管得非線性電抗實現參量倍頻;(7)用階躍恢復二極體產生諧波
  • 小型化十二倍頻器研究
    2 倍頻器原理從理論上講,任何非線性原件都能夠用來實現倍頻,從工作原理上可分為非線性電抗(電容)型和非線性電導(電容)型。當用正弦波驅動非線性元件時,其輸出端就會產生輸入頻率的高次諧波分量,採用適當的濾波器就能選出所需的諧波分量,即可實現輸入信號的倍頻。常採用的非線性倍頻元件有二極體、電晶體等。
  • 一種毫米波寬帶倍頻器設計
    倍頻器基本都是利用半導體器件的非線性特性產生輸入信號的多次諧波,同時配合Balun電橋、諧波提取電路等實現多次倍頻信號的輸出。目前,半導體器件的非線性電阻或電抗特性是構成倍頻器的基礎,而容性非線性電抗在實際電路中得到的應用較多,變容二極體、階躍恢復二極體和FET三端器件都是倍頻電路中廣泛採用的器件。
  • 一種改善DDS性能的倍頻方法
    為了降低雜散,不能完全利用DDS相對帶寬很寬的優點,只能選擇DDS中一段雜散軟低的有限帶寬,通過倍頻擴展其上限頻率。這就是為了獲寬帶信號波形採用DDS加倍頻的理由。擴展帶寬的方法有很多,可以利用倍頻器直接倍頻,乘法器倍頻,利用鏡像抑制混頻器分取上、下邊帶,利用DDS正交輸出合成,DDS與混頻器組合,DDS與鎖相環組合,以及多路並行DDS的方法。
  • 常用的雷射技術有什麼?
    常用的雷射技術有什麼?為了提高雷射器的性能,雷射器用到許多特殊的技術,常見的有鎖模、放大和倍頻等。雷射器有連續和脈衝兩種工作方法。脈衝工作方法是在段預備時間內將能量積累起來,然後,在一個很短的時間(如1/1000秒)內釋放出來,發出一個很強的瞬時雷射脈衝。
  • 佔空比可調電路分析(倍頻器,信號發生器)
    打開APP 佔空比可調電路分析(倍頻器,信號發生器) 發表於 2017-11-15 17:17:53   1、佔空比可調倍頻器      所示為一種佔空比可調倍額器。
  • 分頻與倍頻電路圖
    圖中所示是用運算放大器通用I型組成的分頻和倍頻電路.能在10HZ~10KHZ頻段內工作.圖示線路是分頻與倍頻的基本構成方法,即是一種鎖段內工作
  • 探究分貝每倍頻的意義和關係
    在做濾波器、放大器產品或者EQ電路設計時,通常需要關注頻率與強度的關係,這就是波特圖。
  • 鎖相放大器原理
    鎖相放大器是一種對交變信號進行相敏檢波的放大器。它利用和被測信號有相同頻率和相位關係的參考信號作為比較基準,只對被測信號本身和那些與參考信號同頻(或者倍頻)、同相的噪聲分量有響應。因此,能大幅度抑制無用噪聲,改善檢測信噪比。此外,鎖相放大器有很高的檢測靈敏度,信號處理比較簡單,是弱光信號檢測的一種有效方法。
  • 光柵四倍頻細分電路模塊的分析與設計
    本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/168264.htm關鍵詞:光柵位移傳感器;四倍頻細分;可編程邏輯器件(CPLD)光柵位移傳感器是基於莫爾條紋測量的一種傳感器,要提高其測量解析度,對光柵輸出信號進行細分處理是必要環節.在實際應用中,通常採用四倍頻的方法提高定位精度.四倍頻電路
  • 低失真覆蓋三個十倍頻程同步正弦發生器
    一些應用要求此類波形的發生器能用外部時序信號來使輸出準確同步。簡單的正弦波發生器能提供多個性能級別,但保持低THD和恆定振幅是個問題,特別是如果輸出和同步信號必須在擴展的頻率範圍內保持鎖定的話。  圖1中的電路能通過三個十倍頻程(20Hz至20kHz)來使正弦波輸出同步,並保持低THD和恆定振幅(表1)。
  • 有源電力濾波器中鎖相倍頻電路的實現
    鎖相倍頻電路就是將一個完整的周期等分成N份,作為DSP的採樣信號。1鎖相倍頻電路的原理本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/188487.htm  鎖相倍頻電路能否實時穩定的輸出12.8kHz的方波,是整個檢測模塊在開機後能否在最短時間內開始工作的關鍵。圖1所示為鎖相倍頻電路的原理框圖。
  • 外頻倍頻內存一起超 APU隱藏性能探究
    不過,這樣高密度的架構設計有了新的問題,其集成時鐘發生器架構模式,會造成APU外頻與集成的GPU、SATA、PCI-E等總線頻率掛鈎,因此只要將APU的外頻調高,GPU、SATA、PCI-E等總線頻率就會隨之提升,超頻將會異常困難;為了解決這個問題,APU處理器增加了PCI-E總線的分頻(1.33比1),從而減少APU內部的PCI-E頻率過高對APU外頻超頻的影響。
  • 3分鐘了解雷射自倍頻晶體
    雷射倍頻在雷射技術中被廣泛採用,為得到波長更短的雷射可多級倍頻,目前已達到實用化的程度,並且有商品化的器件和裝置,具有非常廣泛的應用。除此之外,NYAB晶體在530 nm倍頻光處存在較強的吸收,不利於自倍頻綠光的產生。這使得NYAB自倍頻雷射器的應用受到限制。
  • Intel千元級支點 10倍頻E7300超頻測試
    X6800作為至今為止唯一一款可上下調節倍頻的Intel至尊系列雙核處理器,參與測試義不容辭。●測試平臺構成●參測硬體簡介●極限外頻測試  外頻可被稱為超頻之本, 它是處理器由時鐘發生器激發出來的起跳頻率,這個頻率最高能達多少完全由電晶體結構和體質決定,而倍頻的作用是在外頻的每個時鐘周期裡作數次的疊加運算,從而得到相當於外頻×倍頻的等效頻率,即主頻