UR5FFR

Радиолюбительские конструкции и программы
It is currently 24 Apr 2019, 14:16

All times are UTC + 2 hours




Post new topic Reply to topic  [ 3 posts ] 
Author Message
PostPosted: 26 Mar 2019, 07:12 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 21:00
Posts: 477
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Используя двухзатворные танзисторы BF998 можно построить простой активный смеситель с низким энергопотреблением. На приведенной ниже схеме изображен балансный вариант смесителя

Attachment:
BF998 lowpower mixer.png
BF998 lowpower mixer.png [ 24.76 KiB | Viewed 142 times ]


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=+17dBm. Потребляемый ток - 7ма.

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

Attachment:
BF998 lowpower DBL mixer.png
BF998 lowpower DBL mixer.png [ 31.24 KiB | Viewed 142 times ]


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 +20dBm.
Коэффициент передачи и потребляемый ток при такой переделке не меняется.

Литература
1. RX998 - простой экономичный приемник


Top
 Profile  
 
PostPosted: 26 Mar 2019, 07:24 
Offline

Joined: 26 Mar 2019, 07:16
Posts: 0
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.


Top
 Profile  
 
PostPosted: 26 Mar 2019, 11:23 
Offline
Site Admin

Joined: 21 Apr 2012, 21:00
Posts: 477
Location: Odessa
Позывной: UR5FFR
Для начала вспомним что из себя представляет классика - ячейка Гилберта

Attachment:
image006.gif
image006.gif [ 6.06 KiB | Viewed 208 times ]


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

Attachment:
k174pc1_1.jpg
k174pc1_1.jpg [ 65.07 KiB | Viewed 208 times ]


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

Attachment:
1-Figure1-1.png
1-Figure1-1.png [ 8.93 KiB | Viewed 207 times ]


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

Attachment:
34G_F1.gif
34G_F1.gif [ 15.62 KiB | Viewed 208 times ]


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.


Top
 Profile  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 3 posts ] 

All times are UTC + 2 hours


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 0 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group