KA_IX

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倍频原理与倍频电路的分析

2022-1-14 10:54:26 显示全部楼层

倍频电路的功能是将信号的频率成倍提高。根据电路提升倍数的不同,倍频电路可分为二倍频电路、三倍频电路、四倍频电路等。

一、倍频原理
当某一频率的正弦交流信号通过非线性元器件(如二极管、三极管)时,会产生并输出各种新的频率信号,主要有直流成分、基波成分、二次谐波、三次谐波等。
以下图为例来说明该原理。
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当频率为f的交流信号输入非线性元器件后,会输出各种新频率成分的信号,其中有直流成分、频率为f的基波信号、频率为2f的二次谐波信号、频率为3F的三次谐波信号等。在这些信号中,基波信号的幅度最大,其次是二次谐波,随着谐波频率的升高,幅度逐渐减小。
如果在非线性元器件后面加上一个选频电路,比如让选频电路的频率为2f,那么选频电路就可以从非线性元器件输出的各种信号中只选出频率为2f的二次谐波信号,从而得到频率是输入信号两倍的电路。

二、倍频电路
根据倍频电路采用的非线性元器件的不同,倍频电路主要可分为二极管倍频电路和三极管倍频电路。

1、二极管倍频电路
二极管倍频电路如下图所示。该电路利用二极管VD来进行频率变换,图中C1、TR1构成谐振频率为3f的并联谐振电路。
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当频率为f的信号通过二极管vd时,二极管会产生各种新频率的信号,有f、2f、3f、4f等,这些信号送到选频电路,因为选频电路的频率为3f,它对3f信号发生谐振,对3f信号来说,选频电路相当于一个阻值很大的电阻,故选频电路两端得到很高的3f信号电压,对其它频率的信号,选频电路阻抗很小,它们经过选频电路旁路到地,变压器上的3f信号电压感应到次级线圈上,再输出去后级电路。

2、三极管选频电路
三极管选频电路如下图所示。该电路利用三极管进行频率变换,图中C2、TR1构成谐振频率为2f的并联谐振电路。
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频率为f的信号经过C1加到三极管的基极,该信号经三极管的发射极时会产生各种频率的信号,这些信号再经三极管放大后从集电极输出。因为C2、TR1构成的选频电路的频率为2f,所以他能行VT输出的各种信号中选出2f信号,在tr1初级线圈上有很高的2f信号电压,该电压感应到次级线圈上再送往后级电路。


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