Частотные компоненты относятся к различным компонентам или устройствам, используемым для генерации, обработки, управления и передачи определенных частотных сигналов в электронных системах. Они являются ключевыми компонентами, обеспечивающими нормальную и точную работу электронных систем. Они играют важную роль во многих областях, таких как связь, радиолокация и компьютеры. Ниже приводится подробное введение в общие частотные компоненты:

1.Кварцевый генератор:

Это один из наиболее часто используемых компонентов генерации частоты, который работает, используя пьезоэлектрический эффект кварцевых кристаллов. Когда переменное напряжение подается на два электрода кристалла, кристалл производит механические колебания, и наоборот, колебания производят переменные напряжения. Через определенную схему кристалл резонирует на своей собственной частоте, тем самым выдавая стабильный частотный сигнал. Кварцевые генераторы можно разделить на обычные кварцевые генераторы (SPXO), температурно-компенсированные кварцевые генераторы (TCXO), управляемые напряжением кварцевые генераторы (VCXO) и термостатированные кварцевые генераторы (OCXO). Среди них SPXO имеет простую структуру и низкую стоимость и подходит для случаев, когда точность частоты не требуется; TCXO улучшает стабильность частоты с помощью схем температурной компенсации и часто используется в коммуникационном оборудовании; выходную частоту VCXO можно регулировать путем управления напряжением, и он подходит для приложений, требующих регулируемой частоты; Термостатированный кварцевый генератор помещает кристалл в среду с постоянной температурой и имеет чрезвычайно высокую стабильность частоты. Он часто используется в аэрокосмической отрасли, в высокотехнологичных испытаниях и измерениях, а также в других областях, где требуется строгая точность частоты.

2. Генератор, управляемый напряжением (ГУН):

Это генератор, выходная частота которого линейно связана с входным управляющим напряжением. Помимо вышеупомянутых применений в кварцевых генераторах (таких как VCXO), независимые VCO также широко используются в синтезе частот, фазовой автоподстройке частоты (PLL) и других схемах. Он может быстро регулировать выходную частоту в соответствии с изменениями входного напряжения и часто используется в системах связи для реализации таких функций, как частотная модуляция и демодуляция, переключение частоты и т. д. Например, в оборудовании беспроводной связи VCO может генерировать несущие сигналы разных частот для удовлетворения потребностей разных диапазонов частот связи.

3. Синтезатор частот:

Он используется для генерации серии высокоточных и высокостабильных частотных сигналов. Он может генерировать различные частоты, требуемые путем умножения, деления, смешивания и т. д. одной или нескольких опорных частот. Обычные синтезаторы частот включают прямой синтезатор частот, синтезатор частот с фазовой автоподстройкой частоты и прямой цифровой синтезатор частот (DDS). Прямой синтезатор частот имеет преимущества быстрой скорости преобразования частоты и высокого разрешения по частоте, но он имеет сложную структуру и высокую стоимость; синтезатор частот с фазовой автоподстройкой частоты использует схему фазовой автоподстройки частоты для реализации синтеза частот, имеет хорошую производительность и низкую стоимость и широко используется; DDS основан на технологии цифровой обработки сигналов, генерирует частотные сигналы с помощью цифровых алгоритмов, имеет преимущества быстрой скорости преобразования частоты, высокого разрешения по частоте, хорошей непрерывности фазы и т. д. и все чаще используется в современных областях связи, испытаний и измерений.

4. Фильтр:

Он используется для фильтрации частотных составляющих сигнала, пропуская сигналы в определенном диапазоне частот, при этом подавляя или ослабляя сигналы других частот. В соответствии с характеристиками выбора частоты фильтры можно разделить на фильтры нижних частот (ФНЧ), фильтры верхних частот (ФВЧ), полосовые фильтры (ПФ) и режекторные фильтры (ЗФ). В системах связи фильтры используются для выбора определенных диапазонов частот связи и подавления сигналов помех; в цепях электропитания фильтры могут использоваться для фильтрации шумов электропитания и улучшения качества электропитания. Фильтры также можно разделить на пассивные фильтры (состоящие из пассивных компонентов, таких как резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и т. д.) и активные фильтры (включая активные устройства, такие как операционные усилители и т. д.) в зависимости от типа компонентов, а также на аналоговые фильтры и цифровые фильтры в зависимости от способа реализации.

5. Миксер:

Он может смешивать два или более сигналов разных частот для генерации новых частотных компонентов. В частности, смеситель складывает или вычитает частоты входных сигналов и выводит сигнал, содержащий сумму, разность и другие объединенные частоты исходных частот сигнала. В супергетеродинном приемнике смеситель смешивает полученный высокочастотный сигнал с сигналом, генерируемым гетеродином, преобразуя высокочастотный сигнал в фиксированный сигнал промежуточной частоты, который удобен для последующей обработки сигнала, такой как усиление, фильтрация и демодуляция.

6. Делитель частоты и умножитель частоты:

Делитель частоты используется для уменьшения частоты входного сигнала до доли исходной частоты, в то время как умножитель частоты используется для увеличения частоты входного сигнала до доли исходной частоты. В цифровых схемах делители частоты часто используются для генерации тактовых сигналов разных частот для удовлетворения потребностей различных модулей схемы; в радиочастотных схемах умножители частоты могут использоваться для преобразования сигналов с более низкой частотой в сигналы с более высокой частотой для удовлетворения требований системы связи к несущей частоте. Например, в некоторых системах беспроводной связи для передачи данных требуется несущий сигнал с более высокой частотой, и умножитель частоты может использоваться для умножения сигнала с более низкой частотой, генерируемого кварцевым генератором, на требуемую несущую частоту.