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分頻
鎖定
在許多電子設備中如電子鐘、
頻率合成器等,需要各種不同頻率的信號
協同工作,常用的方法是以穩定度高的
晶體振盪器為主振源,通過變換得到所需的各種頻率成分,分頻器是一種主要變換手段。早期的分頻器多為
正弦分頻器,隨着
數字集成電路的發展,脈衝分頻器(又稱數字分頻器)逐漸取代了正弦分頻器,即使在輸入輸出信號均為正弦波時,也往往採用
模數轉換——數字分頻——
數模轉換的方法來實現分頻。正弦分頻器除在輸入
信噪比低和頻率極高的場合使用現已很少使用。
[1]
- 中文名
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分頻
- 外文名
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frequency division
- 特 點
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穩定、簡單、進行波形變化、處理時間長
[2]
- 領 域
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通信
[3]
- 作 用
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是一種變換手段
[1]
- 實現裝置
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分頻器
[1]
分頻產品定義
分頻器是指使輸出信號
頻率為輸入信號頻率整數分之一的電子電路。對於任何一個N次分頻器,在輸入信號不變的情況下,輸出信號可以有2pi/N的相位。這種現象是分頻作用所固有的,與分頻器的具體電路無關,稱為分頻器輸出
相位多值性。
[1]
分頻產品類型
分頻器有兩類:一類是功率分頻器,亦稱為被動分頻器;另一類是電子分頻器,亦稱為主動分頻器。
[1]
功率分頻器,位於功率放大器之後,通過LC濾波網絡,將
功率放大器輸出的功率信號分為多個頻段。連接簡單,使用方便,但消耗功率。它的參數與電路阻抗有直接關係,而電路的
阻抗又是頻率的函數,與
標稱值偏離較大,因此誤差也較大,不利於調整。
[1]
電子分頻器,將信號進行分頻的設備,位於功率放大器前,分頻後再用各自獨立的功率放大器,把每一個頻段信號給予放大。因電流較小故可用較小功率的電子
有源濾波器實現,調整較容易,減少功率
損耗及
干擾,使得信號損失小。但此方式每路要用獨立的功率放大器,成本高,電路結構複雜。
[1]
分頻工作原理
分頻器本質上是由
電容器和
電感線圈構成的LC濾波網絡。高信道是
高通濾波器,它只讓高頻信號通過而阻止低頻信號。低信道正好相反,它只讓低頻通過而阻止高頻信號。中間信道則是一個
帶通濾波器,除了兩個分頻點之間的頻率可以通過,高頻成分和低頻成分都將被阻止。在實際的分頻器中,有時為了平衡電路差異,還要加入衰減電阻。另外,有些分頻器中還加入了由電阻、電容構成的
阻抗補償網絡。
[1]
分頻產品分頻
在進行分頻時,廣泛使用的是數字計數器的分頻法。下面給出用計數電路進行分頻的特點:
[2]
(3)因為輸出只有
脈衝,所以有時要進行波形變換。
[2]
(4)通常,完成功能所需要的器件數較多,而且處理時間也長。但是,近來集成電路元件在性能,價格上與其他方式的相比也不差了。
[2]
圖1:採用數字電路的分頻
使用計數電路的方塊如圖1所示。可任意選取分頻比n的值。使用n進制(或(n-1)進制)的計數電路,在計數到(n-1)時,從計數電路送出(n-1)檢出信號給門電路,而當下一個輸入信號到來時,門電路就產生1/n的輸出。這是一種應用範圍很廣的方法。
[2]
分頻產品作用
分頻器的主要作用是把接收機的信號分成若干段,由於不同頻段的信號被分別送往相應的設備。
[3-4]
- 參考資料
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1.
陳俊海.現代電子技術.北京:中國輕工業出版社,2017.11:66-67
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2.
(日)川上正光等編輯;尹達衡譯.晶體管及其電路.北京:人民郵電出版社,1980.4:236-237
-
3.
杜鵑,吳樂華.電子技術.北京:國防工業出版社,2015.5:107
-
4.
王興亮.現代電子技術.西安:西安電子科技大學出版社,2014.4:141