Mnożnik częstotliwości to urządzenie, które wytwarza wyjście o częstotliwości, która jest nieparzystą lub parzystą wielokrotnością jego częstotliwości wejściowej. Na przykład dla sygnału o częstotliwości 100,000 100 cykli na sekundę (cps) lub 200 kHz (kHz), mnożnik częstotliwości może wytworzyć sygnał 300 lub XNUMX kHz. Mnożnik częstotliwości jest powszechnie stosowany w obwodach komunikacyjnych do wytwarzania pożądanej częstotliwości sygnału przy danej częstotliwości odniesienia.
Główny mechanizm mnożnika częstotliwości nazywa się nieliniowym transferem sygnału. Kiedy wyjście generatora częstotliwości jest oglądane w analizatorze widma, pojawia się pojedyncza pionowa linia z górnym końcem wyrównanym z amplitudą sygnału. Poziom może wynosić 1 wolt (V). Oś pozioma wskazuje częstotliwość tego sygnału. Na przykład częstotliwość sygnału 500 milionów herców (Hz) lub 500 megaherców (MHz) zostanie wskazana na poziomej osi analizatora widma.
Gdy częstotliwość odniesienia jest podawana do urządzenia nieliniowego, takiego jak wzmacniacz klasy C lub detektor diodowy, wynikiem jest widmo częstotliwości z harmonicznymi lub wielokrotnościami częstotliwości oryginalnej. Używając filtra pasmowoprzepustowego, który może przepuszczać tylko pożądane wyjścia, rezultatem jest pożądana harmoniczna. W powyższym przykładzie 500 MHz można wyprowadzić drugą harmoniczną przy 1,000 MHz.
Podejście z mnożnikiem częstotliwości jest stosowane w szczególnych przypadkach, w których wymagana jest tylko jedna częstotliwość wyjściowa, ze względu na różne kombinacje filtrów pasmowych potrzebnych do wytworzenia czystych sygnałów sinusoidalnych. Na przykład 10 miliardów cykli na sekundę lub 10 gigaherców (GHz) może nie być możliwe do wygenerowania bezpośrednio. Możliwe jest użycie oscylatora 5 GHz lub generatora częstotliwości, po którym następuje mnożnik i filtr pasmowy dostrojony do 10 GHz.
Znany również jako mikser, mnożnik sygnału jest używany w systemach modulacji częstotliwości (FM) do wytwarzania nośnej FM, która jest przesunięta w częstotliwości do pożądanej częstotliwości nadawania. Mikser, w przeciwieństwie do mnożnika częstotliwości, wymaga dwóch wejść. Chociaż oznaczone jako mnożnik analogowy, wyjście miksera w rzeczywistości generuje sumę i różnice sygnałów wejściowych.
Waraktor barierowy heterostruktury (HBV) to specjalny układ diod typu back-to-back, którego pojemność zmienia się wraz z napięciem na diodzie. Waraktor jednodiodowy wykorzystuje pojedynczą diodę o pojemności, która zmienia się wraz z poziomem polaryzacji zaporowej na diodzie. Pojemność szczytowa, gdy napięcie wynosi zero, podczas gdy pojemność spada przy dodatnim lub ujemnym skoku napięcia na HBV. Ta cecha sprawia, że HBV jest przydatny do mnożenia częstotliwości.