當使用函數產生器時，有時需要的正弦波輸出頻率可能會高於產生器可提供的頻率。如果函數產生器能提供三角波（triangle-wave）輸出，則可以用一個倍頻器，將產生器的頻率範圍擴充兩倍。先前刊出的一篇設計實例，說明了一個三角波驅動的倍頻器電路，它採用的運算放大器可提供限制在 20 kHz 左右的輸出頻率（參考文獻 1）。
本文說明的倍頻器，能提供高達 4 至 6.7 MHz 頻率的正弦波輸出，輸出電平在 50Ω負載上的範圍為 110 mV p-p 至 1.30 V p-p。如參考文獻 1 所述，在一個全波整流器上加一個對稱三角波就可以產生一個兩倍於輸入頻率的三角波，以及一個直流電平的偏移。輸入波形中的任何不對稱都會使輸入信號的某些基頻穿過到輸出端。另外，電路的輸入變壓器 T1 也可能造成波幅或相位的不平衡，使某些輸入信號穿過到輸出端。
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為了建構一個有良好波幅和相位平衡性的寬頻變壓器，將三根 AWG#30 漆包線（enameled wire）一起扭轉成大約 10 圈/英寸。然後再把扭轉後的線在一個 Fair-Rite（www.fair-rite.com） 2643002402 環形磁芯上繞 7 匝。（每穿過磁芯中心開口一次算一匝。）再如按（圖 1） 般接線。（關於更多這種類型變壓器的資訊，請參見參考文獻 2 和（圖 2）。）這種技術可製作出一種寬頻變壓器，它有良好的波幅特性和相位平衡特性。
為實現輸入頻率的最大衰減，D1 和 D2 使用一對匹配的肖特基二極體。但原型電路用不匹配的肖特基二極體也會產生高品質的信號。在圖 1 中，二極體 D3 為 D1 和 D2 施加一個負的偏壓，使之能夠運行在低信號電平的情況下。電容 C1 將經過整流和倍頻的三角波送至由 Q3、Q4 及相應元件構成的互補射極跟隨器（emitter follower）。跟隨器的輸出端有一個由兩個元件組成的簡單低通濾波器，用於去除高次諧波。L 可使用任何 1.6μH 的電感，Q 為 20。雖然 Q 低至 10 的電感不會使濾波器頻率回應有可以察覺的變化，但低於 20 會增加電感的插入損耗，並降低最大可用輸出信號的幅度。
由二個元件組成的簡單低通輸出濾波器性能，適合用於對稱三角波輸入，因為輸出頻率成份包含了倍頻後的輸入頻率信號，並且只有所需輸出信號的奇次諧波。對一個 5 MHz 輸出而言，三次諧波出現在 15 MHz，相對於 5 MHz 信號的幅度為 –19 dB。低通濾波器在 15 MHz 增加了 15 dB 衰減，使 15 MHz 信號削弱到相對於 5 MHz 輸出信號為 -34 dB，並將更高次諧波衰減到更低的水平。
互補射極跟隨器未經過濾的輸出信號中包含了一個兩倍於輸入信號頻率的三角波，還有倍頻輸入頻率的奇次諧波。例如，在電路輸入端加一個 2.5 MHz 三角波時，會在低通濾波器的輸入端產生一個 5 MHz 三角波信號。如果是一個接近完美的三角波，則濾波器的輸入包含一個 5 MHz 基頻，並只有它的奇次諧波。15 MHz 三次諧波的強度低於 5 MHz 信號 -19 dB，是最接近的寄生信號，可以很容易地用濾波器濾除。
如要將電路用於更高頻率，則要將輸出濾波器元件 L1 和 C8 的值除以 FNEW/5，其中 FNEW 是以 MHz 表示的所需輸出頻率。例如，如果標稱輸出頻率為 20 MHz，則需要將 L1 和 C8 的值除以 4，新的值分別為 0.4 μH 和 140 pF。在 Spice 中用修整後濾波器對電路進行的模擬顯示，在 16 至 26.8 MHz 的輸出區間內有足夠的諧波抑制。雖然該電路是為 5 MHz 頻率所設計，但電路的其他部分也能很好地工作在 20 MHz，而不需要進行修改。該倍頻器還可接收正弦波。但是，此時電路中的未濾波輸出（unfiltered output）中包含了所需信號的大量奇、偶次諧波，需要進一步過濾才能產生高品質的正弦波輸出。
參考文獻
* Belousov, Alexander, "Frequency doubler operates on triangle waves," EDN, March 14, 1996.
* Demaw, MF "Doug," Applying Toroidal Cores: Ferromagnetic-Core Design and Application Handbook, ISBN: 0133140881, Prentice Hall, 1996, pg 97.
