倍频器基础知识介绍

倍频器（frequency multiplier）使输出信号频率等于输入信号频率整数倍的电路。输入频率为f1，则输出频率为f0＝nf1，系数n为任意正整数，称倍频次数。倍频器用途广泛，如发射机采用倍频器后可使主振器振荡在较低频率，以提高频率稳定度；调频设备用倍频器来增大频率偏移；在相位键控通信机中，倍频器是载波恢复电路的一个重要组成单元。

图一：倍频器电路图

倍频器的基本原理

倍频器按其工作原理又可分为两大类：一种是非 线性电阻倍频。这类倍频器是利用双结型晶体管、场 效应晶体管或二极管的非线性电阻效应把大幅度正弦 倍频器的原理波变成电流脉冲，再用选频回路将所需要的谐波选出，以完成倍频作用。
另一种非线性电抗倍频，亦称为“参量倍频”。其一是利用PN 结或金属一半导体结电容的非线性变化得到输入信号的谐波，经滤波器选出需要的频率.变容二极管倍频器、阶跃二极管倍频器以及利用集电极非线性效应做成的三极管倍频器都是非线性电容构成的倍频器；其二是利用非线性电感构成的倍频器。例如利用雪崩二极管雪崩渡越效应引起的非线性电感实现的倍频。
目前，在频率较低、倍频次数不是很高的场合，人们常采用晶体管有源倍频来实现 而在频率较高时往往采用变容二极管或是阶跃恢复二极管等无源电路。随着截止 频率很高的各种场效应管的出现，人们对利用场效应管的非线性来实现次数较低的倍频电路表现出极大的兴趣。

变容二极管倍频器

负偏置的变容二极管D接于输入和输出回路之间。由L1C1构成的高Q滤波器只容频率为f1的输入信号在左边回路产生电流i。由于变容二极管的非线性特性,二极管的端电压含有基频f1和2f1，…,nf1等谐波频率。在输出端由于高Q带通滤波器的作用，因而只有频率为nf1的成分能够通过右边回路,并向负载输出有用的谐波功率。变容二极管倍频器有时又称参量倍频器，它的倍频效率与倍频次数n成反比，为使输出足够大，一般以n＜10为准。