UR5FFR

Используя двухзатворные танзисторы BF998 можно построить простой активный смеситель с низким энергопотреблением. На приведенной ниже схеме изображен балансный вариант смесителя



Смеситель работает непосредственно на КФ импедансом 330ом. Резистор в стоках R15 равен учетверенному характеристическому сопротивлению КФ. Трансформаторы намотаны скрыткой в два провода и содержат 6-10 витков на кольцах проницаемостью 1000-2000.
Смеситель требует высокой амплитуды гетеродина 3-5v и подключается непосредственно к выходу Si5351 или буферной логики 74AC.
Точка перехвата по интермодуляции третьего порядка состваляет IIP3=+6..7dBm. Потребляемый ток - 7ма.

Коэффициент передачи смесителя зависит от сопротивления нагрузки. В случае использования КФ с сопротивлением 300ом в приведенной схеме смеситель имеет Кус~=0dB

Смеситель однобалансный - сигнал гетеродина подавляется на входе приемника до 300мв, но присутствует на выходе с амплитудой 2в! Это вызывает излишнюю нагрузку на кварцевый фильтр и некоторое снижение ДД. Добавив еще один трансформатор можно улучшить параметры смесителя и существенно уменьшить проникновение сигнала гетеродина на вход/выход



Модификация заключается в добавлении еще одного трансформатора. При этом напряжение гетеродина на входе смесителя не превышает 70мв, а на выходе - 100мв. Параметр IP3 при этом увеличивается до +8..10dBm.
Коэффициент передачи и потребляемый ток при такой переделке не меняется.

Литература
1. RX998 - простой экономичный приемник

Добрий день!
Чи не могли б Ви детальніше описати роботу 1го міксера. Як я зрозумів з польових транзисторів - він однонаправлений? Трансформатори, і узгодженя імпендансів 50Ohm->270Ohm вводять в ступор. Можливо є якась інформація в літературі. Завчасно дякую.

Для начала вспомним что из себя представляет классика - ячейка Гилберта



Входной сигнал подается на Q1Q2 которые включены по схеме с ОЭ. Нагрузкой Q1 являются Q3Q4 которые включены по схеме с ОБ. Q1Q2 за счет резистора Rt в цепи эмиттера можно так же рассматривать как диф.каскад. Реализовать высокую динамику в этой схеме сложно, так как она имеет высокий коэффициент усиления. Например SA612 имеет Кус=+20dB. Самый простой путь повысить динамику - разъеденить эмиттеры Q1Q2. Это сделано в К174ПС1



Видно что эмиттеры VT5VT6 выведены наружу отдельно и внутри не соеденены. Включив между эмиттерами резистор и варьируя его от нуля до бесконечности можно управлять Кус смесителя.

Следующий шаг - использование "нижних" транзисторов в ячейке Гилберта в режиме ОБ. При этом базы по переменному току заземляем, а сигнал подаем в эмиттеры. Входное сопротивление такого смесителя будет сравнительно низким. Но динамика и развязка будет лучше. Вот пример исполнения такого смесителя с линеаризующими обратными связями от Chris Trask



Если посмотреть внимательно - то у нас верхняя четверка транзисторов и так уже работают в режиме ОБ. Тогда нижнюю пару можно исключить. Получится такая схема:



Это ни что иное как внутренности промышленного активного смесителя ADL5380 который имеет IP3=+28dBm (в гигагерцовом диапазоне). Все входу у него симметричные и требуют противофазных сигналов - там нужны трансформаторы с заземленной средней точкой.

Ничто не запрещает нам использовать вместо биполярных транзисторов полевые. Более того, такое решение имеет то преимущество, что напряжение гетеродина приложенное к затворам может быть гораздо больше чем в случае биполярных транзисторов. В первых двух схемах RX998 с двумя трансформаторами смеситель представляет из себя половинку ячейки Гилберта, которая работает в режиме общий затвор (ОЗ) при положительной полуволне гетеродинного напряжения на затворе и заперта при отрицательной полуволне. Так как гетеродин у нас выдает прямоугольный сигнал то полпериода работает левая половина смесителя, другую половину периода - правая. Так как она работает в режиме ОЗ то она усиливает сигнал. При отрицательной полуволне транзистор надежно заперт отрицательным (по отношению к истоку) напряжением на затворе.
В третьей схеме (с тремя трансформаторами) используется полная топология ячейки Гилберта, поэтому смеситель имеет дополнительную симметрию и является дважды балансным. Приницип его работы не отличается от от приведенных выше схем.