Ist es möglich, ein niederfrequentes Signal in ein höherfrequentes Signal umzuwandeln?

Wenn Sie einen Rechteckwellengenerator haben, ist die Ausgabe relativ reich an ungeraden Harmonischen. Die dritte Harmonische liegt beispielsweise nur etwa 10 dB unter der Grundwelle.

Wenn Sie den Generator auf 1/3 der benötigten Ausgangsfrequenz einstellen und ihn an einen passiven Hochpassfilter anschließen , um die Grundwelle zu unterdrücken und die 3. Harmonische durchzulassen, oder noch besser an einen Bandpassfilter , der auf die 3. Harmonische abgestimmt ist, werden Sie eine Ausgabe bekommen. Ein Tiefpassfilter geht nicht.

Mit guten Filtern mit geringen Verlusten können Sie sich einer Ausgangsspannung von 30 % der Grundschwingungs-Eingangsspannung annähern, was -10 dB bedeutet.

Ob Sie gute passive Filter bauen können, was bedeutet, die Auswirkungen der Quellenimpedanz und der Belastung auf ihre Antwort zu schätzen und dafür richtig zu entwerfen, und ob das genug Leistung für Sie ist, ist eine andere Frage.

Wenn dies eine interessante Übung in „Kann es getan werden?“ ist, würde ich sagen, mach es für die Lols. Wenn dies ein echter Versuch ist, Prüfstandsausrüstung zu bauen, um die Sie sich keine Sorgen machen und pflegen müssen, dann würde ich sagen, bauen Sie die richtige Testausrüstung von Grund auf neu oder kaufen Sie sie.

Es gibt eine Überlegung, die ich habe. Wenn diese „40 kHz“ bedeuten, dass Sie einen Ultraschallwandler ansteuern möchten, haben Sie es möglicherweise ziemlich einfach. Der Wandler selbst ist ziemlich „bandpassartig“, und ein kleiner Serienkondensator kann der gesamte Hochpassfilter sein, den Sie benötigen. Schlagen Sie eine 13,3-kHz-Rechteckwelle durch einen kleinen Kondensator hinein und sehen Sie, ob Sie das bekommen, was Sie brauchen.

Ja, aber mit reduzierter Wirkung; und nein, Sie werden dafür keinen Tiefpassfilter verwenden. (Siehe Fourier-Entwicklung einer Rechteckwelle.) Eine Rechteckwelle kann jedoch in eine Summe harmonischer Sinusfrequenzen zerlegt werden, je weiter sie von Ihrer Ausgangsfrequenz entfernt sind, desto gedämpfter werden sie. Dafür gibt es eine Formel und Sie können ungefähr vorhersagen, wie viel Dämpfung zu erwarten ist. Entwerfen Sie den Filter so, dass er das Signal bei Ihrer gewünschten Frequenz nicht dämpft und eine harmonische Frequenz der Rechteckwelle ist, und wenden Sie die Verstärkung nach Bedarf an. Erwarten Sie nichts, wenn die gewünschte harmonische Frequenz unter dem Signal-Rausch-Verhältnis liegt.

Wenn Sie einen Multiplikator im Labor haben, wäre dies eine etwas bessere Lösung. Nach welcher Frequenz suchen Sie?