Un multiplicateur de fréquence est un dispositif qui produit une sortie avec une fréquence qui est un multiple pair ou impair de sa fréquence d’entrée. Par exemple, pour un signal avec une fréquence de 100,000 100 cycles par seconde (cps) ou 200 kilohertz (kHz), un multiplicateur de fréquence peut produire un signal de 300 ou XNUMX kHz. Le multiplicateur de fréquence est couramment utilisé dans les circuits de communication pour produire la fréquence de signal souhaitée étant donné une fréquence de référence.
Le mécanisme principal d’un multiplicateur de fréquence est appelé transfert de signal non linéaire. Lorsqu’une sortie de générateur de fréquence est visualisée sur un analyseur de spectre, il y a une seule ligne verticale avec une extrémité supérieure alignée avec l’amplitude du signal. Le niveau peut être de 1 volt (V). L’axe horizontal indique la fréquence de ce signal. Par exemple, la fréquence d’un signal de 500 millions de hertz (Hz) ou 500 mégahertz (MHz) sera indiquée sur l’axe horizontal de l’analyseur de spectre.
Lorsque la fréquence de référence est introduite dans un dispositif non linéaire tel qu’un amplificateur de classe C ou un détecteur à diode, le résultat est un spectre de fréquences avec des harmoniques, ou des multiples, de la fréquence d’origine. En utilisant un filtre passe-bande capable de ne laisser passer que les sorties souhaitées, le résultat est l’harmonique souhaitée. Dans l’exemple de 500 MHz ci-dessus, une seconde harmonique à 1,000 XNUMX MHz peut être dérivée.
L’approche du multiplicateur de fréquence est utilisée dans des cas particuliers où il n’y a qu’une seule fréquence de sortie requise, en raison des diverses combinaisons de filtres passe-bande nécessaires pour produire des signaux sinusoïdaux propres. Par exemple, un signal de 10 milliards de cycles par seconde ou de 10 gigahertz (GHz) peut ne pas être possible à générer directement. Il peut être possible d’utiliser un oscillateur 5 GHz, ou générateur de fréquence, suivi d’un multiplicateur et d’un filtre passe-bande accordé à 10 GHz.
Également connu sous le nom de mélangeur, le multiplicateur de signal est utilisé dans les systèmes de modulation de fréquence (FM) pour produire une porteuse FM dont la fréquence est décalée vers la fréquence d’émission souhaitée. Le mélangeur, contrairement au multiplicateur de fréquence, nécessite deux entrées. Bien que désignée comme multiplicateur analogique, la sortie du mélangeur génère en fait la somme et les différences des signaux d’entrée.
Le varactor à barrière hétérostructure (HBV) est un agencement spécial de diodes dos à dos dont la capacité varie avec la tension aux bornes de la diode. Un varactor à diode unique utilise une seule diode avec une capacité qui change avec le niveau de polarisation inverse sur la diode. La capacité atteint son maximum lorsque la tension est nulle, tandis que la capacité chute lors de l’oscillation positive ou négative de la tension aux bornes du HBV. Cette caractéristique rend le HBV utile pour la multiplication de fréquence.