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Technisch wird ein Frequenzvervielfacher so realisiert, dass das Eingangssignal zunächst einer nichlinearen Verzerrerstufe zugeführt wird. Dies kann z.B. ein Klasse-C-Verstärker sein. Anschließend wird aus dem Signalgemisch mittels Filtern die gewünschte Oberschwingung des Signals selektiert und an die nächste Stufe weitergeführt. Da die Frequenzvervielfachung auf Oberschwingungen/Harmonischen basiert, sind nur ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz möglich. In der Praxis wird (bis auf wenige Ausnahmen) nur die 2. Harmonische oder 3. Harmonische der Grundfrequenz verwendet (Verdoppelung, Verdreifachung).
Um höhere Frequenzvervielfachungen zu erreichen, werden daher Stufen mit Verdoppelung oder Verdreifachung hintereinandergeschaltet, so dass sich deren Faktoren anschließend multiplizieren.
AF311: Nach welchem Prinzip arbeitet die analoge Frequenzvervielfachung?
Durch Frequenzvervielfachung und ggf. deren Hintereinanderschaltung werden Zwischenfrequenzen erzeugt, die oft zu Störungen führen können. Daher müssen Stufen der Frequenzvervielfachung sehr gut abgeschirmt sein, um unerwünschte Abstrahlungen maximal zu reduzieren.
AF313: Wie sollten Frequenzvervielfacher in einer Sendeeinrichtung aufgebaut und betrieben werden?
Eine typische Vervielfacher-Schaltung (siehe Abbildung 54 ) enthält eine Verstärkerstufe, welche bewusst mit fehlender Basis-Vorspannung betrieben wird. Hierdurch entsteht ein Verstärker im Klasse-C Betrieb, der das Eingangssignal stark verzerrt und an dessen Ausgang das Signal mittels Filtern entnommen wird. Hierbei kommen für die Filter entsprechende Schwingkreise zum Einsatz, die auf der gewünschten Frequenz in Resonanz sind und meist abstimmbar sind.
Abbildung 54: Beispiel für eine Schaltung eines Frequenzvervielfachers mit Klasse-C-Verstärker ohne Basis-Vorspannung
AF312: Worum handelt es sich bei dieser Schaltung?
Wenn mehrere Vervielfacher-Stufen innerhalb eines Gerätes hintereinandergeschaltet sind, kann es zu Störungen auf Frequenzen kommen, die sich zwischen den einzelnen Vervielfacher-Stufen bilden. Um diese Frequenzen zu ermitteln, muss man den Weg des Signals durch die einzelnen Stufen und dessen danach vorhandene Frequenzen berechnen. Daher ist die Reihenfolge der entsprechenden Vervielfacher-Stufen von entscheidender Bedeutung bei der Ermittlung von Störfrequenzen.
AF314: Ein quarzgesteuertes Funkgerät mit einer Ausgangsfrequenz von 432 MHz verursacht Störungen bei 144 MHz. Der Quarzoszillator des Funkgeräts schwingt auf einer Grundfrequenz bei 12 MHz. Bei welcher Vervielfachungskombination kann die Störfrequenz von 144 MHz auftreten?
