简易倍频电路

一、问题的由来

在电子工程专辑的论坛里，有网友提问如何把一个信号倍频？下面这个电路是读硕士生时的一个作业，希望能对朋友们有用。

我念书是电子行业的主流是MSI(中规模集成电路)，LSI和VLSI多数在论文里见到。当然，即便是国外有，也未必能在国内买到。学习的时候扣细节多一些，毕竟项目还是要搞成。现在学校里可能还在教脉冲电路，但是实战可能很少有人用了。

二、电路图

图1：倍频电路示意图。

三、 电路分析

C1和R1构成一个微分电路，用来捡出下降沿。D1的作用在上升沿时，将C1产生的高于电源电压的脉冲泻掉，很多门电路的输入端有这个二极管，也可以省略。C1隔断了U1B和U1C之间的直流联系，而R1的存在使U1C的输出始终保持低电平。当U1B的输出由低变高时，C1的电压不能突变，导致U1C的输入高于VCC，从而引起D1导通。此时C1内部的电荷被释放，C1两端的电压逐步趋近0， U1C的输出没有变化。而当U1B的输出由高变低时，由于C1两端的电压接近于0，且不能突变，所以U1C的输入变低，输出变高。随着C1的充电，U1C的输入逐步抬高，当达到U1C输入高电平的阈值是，U1C输出重新变成高电平。

U1C和U1D最好选用施密特输入，这样电路的稳定性好一些。C1的容量最好选择使U1C的输出为F3M周期的1/4。这样F6M的占空比接近50%。

C2和R2的原理与C1和R1的差不多，只不过他们只是捡出U1A输出的上升沿。还要注意一点，要达到同样的50％输出占空比的要求，C1和C2的容量可能不一样。

这个电路的相位受限与信号源F3M的占空比，如果F3M使严格的50%占空比的信号，这个电路的相位还可以，否则F6M会有相位抖动。

另外，脉冲电路产生的波形受电源电压和温度影响较大，F6M的占空比会有变化。

如果有更高的时钟存在，可以采用数字微分进行倍频，具体内容再文描述。

如果对倍频后的相位和占空比都有较高的要求，还是采用锁相环来倍频吧。