Кварцевый умножитель частоты как известно кварцы обычно работают на частотах примерно до 15 МГц. Всякий раз, когда требуются более высокие частоты, умножитель частоты помещается после кварцевого генератора. Результирующий выходной сигнал затем кратен частоте кристалла.
Другие умножители частоты часто используют транзисторы, которые создают гармоники из-за их нелинейности. Впоследствии отфильтрованы от сигнала. Один из способов сделать это состоит в том, чтобы установить параллельный L-C фильтр в коллекторе. Этот фильтр может быть затем настроен на трехкратную входную частоту.
Предлагаемая схема содержит только одну микросхему и несколько пассивных компонентов, а также генератор. Таким образом, выходной сигнал является сигналом с частотой, которая в 9 раз больше, чем у кварца. Два входа от IC1, которые содержат КМОП-инверторы, используются в качестве генератора в комбинации с кварцем X1. Генератор работает на основной частоте кварца и имеет на выходе прямоугольную форму сигнала. Прямоугольный сигнал может рассматриваться как сумма основной синусоиды плюс бесконечное число нечетных кратных гармоник этой частоты.
Второй каскад был настроен на первое нечетное число гармоник кратное (3 x). Мы знаем, что некоторые из наших читателей заметят, что используемый здесь фильтр — это тип (LC). Хуже того, когда вы вычисляете частоту, вы обнаружите, что она равна основной частоте кварца! Следовательно, основная частота ослаблена, что хорошо. Но как выделяется третья гармоника? Это достигается конденсатором 33 пФ в сочетании с индуктивностью.
Вместе они образуют необходимый полосовой фильтр. (То же самое относится к конденсатору 12 пФ в последующем этапе.) Благодаря тщательному подбору компонентов этот фильтр способен ослабевать основную и усиливать третью гармонику! Хорошо, не правда ли? Выход в этом каскаде – это сигнал с частотой 30 МГц.
Инвертор, следующий далее, усиливает этот сигнал и преобразовывает его в прямоугольную частоту. Тот же принцип используется для получения окончательного выходного сигнала с умножением на 3 получаем 30 МГц = 90 МГц. При 5В эта схема выдает примерно 20 милливатт на нагрузке 50 Ом. Это соответствует + 13дБм и теоретически достаточно для непосредственного управления симметричным кольцевым диодным смесителем.
Кварцевый умножитель частоты может использоваться для любой выходной частоты вплоть до 100 МГц путем изменения значений компонентов. Когда, например, частота кварца 8 МГц используется для получения выходной частоты 72 МГц (9 x 8 = 72), индуктивности и конденсаторы, определяющие частоту, должны быть отрегулированы с коэффициентом 10/8.
Вы должны округлить значения до ближайшего значения из серии E12. Другая схема предназначена для использования в FM-передатчике. Если вы соедините варикап с кварцем, то можете сделать модулятор FM. Дополнительный бонус заключается в том, что относительно небольшой уровень модуляции также увеличивается в 9 раз.
Кварцы с частотами около 10 МГц относительно легко найти, так что всегда можно в состоянии найти подходящую частоту в диапазоне FM. Например, кварц с частотой 10,245 МГц выдаст частоту 92,205 МГц, а с кристаллом 10,700 МГц выходной сигнал составит 96,300 МГц. Так что простыми способами можно решить некоторые задачи. По поводу синтезаторов тоже знаем и есть случаи, где можно и даже нужно обходится простыми решениями.