Los componentes de frecuencia se refieren a diversos componentes o dispositivos utilizados para generar, procesar, controlar y transmitir señales de frecuencia específicas en sistemas electrónicos. Son componentes clave para garantizar el funcionamiento normal y preciso de los sistemas electrónicos. Desempeñan un papel importante en diversos campos, como las comunicaciones, el radar y la informática. A continuación, se presenta una introducción detallada a los componentes de frecuencia comunes:

1. Oscilador de cristal:

Este es uno de los componentes de generación de frecuencia más comúnmente utilizados, que funciona mediante el efecto piezoeléctrico de los cristales de cuarzo. Cuando se aplica un voltaje alterno a los dos electrodos del cristal, el cristal produce vibraciones mecánicas y, viceversa, las vibraciones producen voltajes alternos. A través de un circuito específico, el cristal resuena a su frecuencia natural, emitiendo así una señal de frecuencia estable. Los osciladores de cristal se pueden dividir en osciladores de cristal ordinarios (SPXO), osciladores de cristal con compensación de temperatura (TCXO), osciladores de cristal controlados por voltaje (VCXO) y osciladores de cristal controlados por horno (OCXO). Entre ellos, SPXO tiene una estructura simple y bajo costo, y es adecuado para ocasiones donde no se requiere precisión de frecuencia; TCXO mejora la estabilidad de la frecuencia a través de circuitos de compensación de temperatura y se usa a menudo en equipos de comunicación; La frecuencia de salida de VCXO se puede ajustar controlando el voltaje y es adecuado para aplicaciones que requieren frecuencia ajustable. OCXO coloca el cristal en un entorno de temperatura constante, tiene una estabilidad de frecuencia extremadamente alta y se utiliza a menudo en la industria aeroespacial, en pruebas y mediciones de alta gama y en otros campos que requieren una estricta precisión de frecuencia.

2. Oscilador controlado por voltaje (VCO):

Se trata de un oscilador cuya frecuencia de salida está linealmente relacionada con la tensión de control de entrada. Además de las aplicaciones mencionadas en osciladores de cristal (como el VCXO), los VCO independientes también se utilizan ampliamente en síntesis de frecuencia, bucles de enganche de fase (PLL) y otros circuitos. Permiten ajustar rápidamente la frecuencia de salida según las variaciones de la tensión de entrada y se utilizan a menudo en sistemas de comunicación para implementar funciones como modulación y demodulación de frecuencia, conmutación de frecuencia, etc. Por ejemplo, en equipos de comunicación inalámbrica, los VCO pueden generar señales portadoras de diferentes frecuencias para satisfacer las necesidades de las distintas bandas de frecuencia de comunicación.

3. Sintetizador de frecuencia:

Se utiliza para generar una serie de señales de frecuencia de alta precisión y alta estabilidad. Puede generar diversas frecuencias requeridas mediante la multiplicación, división, mezcla, etc., de una o más frecuencias de referencia. Los sintetizadores de frecuencia comunes incluyen el sintetizador de frecuencia directa, el sintetizador de frecuencia de bucle de enganche de fase y el sintetizador de frecuencia digital directa (DDS). El sintetizador de frecuencia directa ofrece las ventajas de una rápida velocidad de conversión de frecuencia y una alta resolución de frecuencia, pero tiene una estructura compleja y un alto costo; el sintetizador de frecuencia de bucle de enganche de fase utiliza un circuito de bucle de enganche de fase para realizar la síntesis de frecuencia, tiene buen rendimiento y bajo costo, y es ampliamente utilizado; el DDS se basa en la tecnología de procesamiento digital de señales, genera señales de frecuencia mediante algoritmos digitales, ofrece las ventajas de una rápida velocidad de conversión de frecuencia, alta resolución de frecuencia, buena continuidad de fase, etc., y se ha utilizado cada vez más en los campos de las comunicaciones modernas y las pruebas y la medición.

4. Filtro:

Se utiliza para filtrar los componentes de frecuencia de la señal, permitiendo el paso de señales dentro de un rango de frecuencia específico, mientras suprime o atenúa señales de otras frecuencias. Según las características de selección de frecuencia, los filtros pueden dividirse en filtros paso bajo (LPF), filtros paso alto (HPF), filtros paso banda (BPF) y filtros de banda eliminada (BEF). En los sistemas de comunicación, los filtros se utilizan para seleccionar bandas de frecuencia de comunicación específicas y suprimir señales de interferencia; en circuitos de suministro de energía, los filtros pueden utilizarse para filtrar el ruido de la fuente de alimentación y mejorar la calidad de la misma. Los filtros también pueden dividirse en filtros pasivos (compuestos por componentes pasivos como resistencias, condensadores, inductores, etc.) y filtros activos (incluidos dispositivos activos como amplificadores operacionales, etc.) según el tipo de componentes, y en filtros analógicos y filtros digitales según el método de implementación.

5. Mezclador:

Puede mezclar dos o más señales de diferentes frecuencias para generar nuevos componentes de frecuencia. Específicamente, el mezclador suma o resta las frecuencias de las señales de entrada y genera una señal que contiene la suma, la diferencia y otras frecuencias combinadas de las frecuencias de la señal original. En un receptor superheterodino, el mezclador mezcla la señal de alta frecuencia recibida con la señal generada por el oscilador local, convirtiendo esta última en una señal de frecuencia intermedia fija, lo cual facilita el procesamiento posterior de la señal, como la amplificación, el filtrado y la demodulación.

6. Divisor de frecuencia y multiplicador de frecuencia:

El divisor de frecuencia se utiliza para reducir la frecuencia de la señal de entrada a una fracción de la frecuencia original, mientras que el multiplicador de frecuencia se utiliza para aumentarla. En circuitos digitales, los divisores de frecuencia se utilizan a menudo para generar señales de reloj de diferentes frecuencias para satisfacer las necesidades de los distintos módulos de circuito; en circuitos de radiofrecuencia, los multiplicadores de frecuencia pueden utilizarse para convertir señales de baja frecuencia en señales de alta frecuencia para cumplir con los requisitos de frecuencia portadora del sistema de comunicación. Por ejemplo, en algunos sistemas de comunicación inalámbricos, se requiere una señal portadora de alta frecuencia para la transmisión de datos, y un multiplicador de frecuencia puede utilizarse para multiplicar la señal de baja frecuencia generada por un oscilador de cristal a la frecuencia portadora requerida.