科普:倍频、混频与分频的数学原理

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 楼主| xukun977 发表于 2020-11-26 10:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 xukun977 于 2020-11-26 10:53 编辑

关于倍频,问题来源于下面这个帖子:

https://bbs.21ic.com/icview-3049582-1-1.html


首先要强调一点:同志们不要望文生义,误以为倍频是指频率翻倍。

事实上,倍频就是把一个低频信号转化成高频信号的过程,高次谐波可以是2w、3w、4w等。

倍频器的工作原理,是高中就学过的简单数学知识:正弦或余弦的n次幂,就包含最高n次谐波分量。





倍频器的电路实现,需要借助于非线性电阻,例如二极管等半导体器件。
其中,如果非线性电阻器具有下图方框中 的伏安特征,所实现的是最一般的倍频特征:倍频结果包含直流到任意n次谐波:






借助于滤波器电路,可以提取出任何一个谐波分量。



当然了,如果只需要某一个谐波,例如3倍频,选择合适的非线性电阻器,理论上可以不要滤波器。

例如如果能综合出下图方框中所示伏安特征的非线性电阻,那么无需滤波器就能输出3倍频信号。



至于这种伏安特性的非线性电阻是如何设计出来的,后文再说,不过这里可以肯定的是:对于任意伏安特性曲线的电阻器综合,是有成熟的套路可以实现的。


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steelen 发表于 2020-11-26 10:53 | 显示全部楼层
非线性器件都可以倍频的
非线性电阻类(比如二极管等)
非线性放大器(三极管,场效应管等)
乘法器,模拟开关
非线性电容(如变容二极管等)
非线性电感(带磁芯的。。。。)
yuanzhoulu 发表于 2020-11-27 18:11 | 显示全部楼层
你这个帖子就是用专门设计的非线性电阻?把你的答案公布出来吧,《倍频》
https://bbs.21ic.com/icview-1624400-1-1.html
 楼主| xukun977 发表于 2020-11-27 18:20 | 显示全部楼层
netjob 发表于 2020-11-26 12:26
还没有谈到本质去,  为什么能倍频?   有没有微观的科技分析,然后有什么证据来证明。 ...



【非线性电感、电容可以完成分频的任务,但是非线性电阻不行】,这个确实有严格的理论证明。

不过论坛上99.9%的人都不可能证明出来,不知道如何下手。
因为大学期间就学会虚短虚断、基尔霍夫定律列方程了。


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