Преобразованием частоты {гетеродинированием) называют такое нелинейное преобразование сигналов, при котором из сигналов двух различных частот ω1 и ω2 выделяется сигнал разностной частоты ωпр=|ω1-ω2|.
Умножение частоты
Умножением частоты называют выделение в цепи с нелинейным элементом гармоник с частотами, кратными частоте входного сигнала, действующего на цепь. Выделение нужной частоты осуществляется с помощью колебательного контура, настроенного на частоту выделяемой гармоники.
Рассмотрим электрическую цепь с нелинейным элементом (рис. 10).
Рис. 10
На вход цепи подаются два напряжения:
и ,
т. е. синусоидальное напряжение с частотой ω1 и постоянное напряжение, предназначенное для выбора рабочей точки на вольт-амперной характеристике нелинейного элемента.
В цепь включен колебательный контур, настроенный на частоту п-й гармоники, т. е. на частоту .
Графики спектров сигналов на входе и выходе цепи при умножении частоты приведены на рис. 13.
Рис. 13
Преобразование частоты (гетеродинирование)
Преобразование частоты можно осуществить в схеме с нелинейным элементом (см. рис. 10), где u1 = Uml sin ω1t,
u2 = Um2 sin ω2t, резонансная частота контура ω 0 = ω пр = | ω1- ω2|= =,
рис. 10
Составляющая тока разностной частоты
будет создавать на контуре, настроенном на эту частоту, падение напряжения. Остальные компоненты будут шунтироваться контуром.
Графики спектров сигналов на входе и выходе цепи при преобразовании частоты приведены на рис. 14.
Рис. 14
Рис.15
(9)
Графики спектров сигналов на входе и выходе цепи при детектировании амплитудно-модулированных колебаний приведены на рис. 15.