СХЕМА.RU - Радиолюбительский портал » Схемы » Узлы связной аппаратуры » Смеситель с большим динамическим диапазоном

Смеситель с большим динамическим диапазоном

16-12-2012, 21:37 От: admin Посмотрели: 2394
В февральском номере QST за 1993 г. была опубликована статья N6NWP "Высокодинамичный приемник от начала и до конца", предполагающая пути построения приемников нового поколения. В том числе рассматривалось применение сборки из 4-х DMOS полевых транзисторов с изолированным затвором в новой конфигурации смесителя. По своему виду схема напоминает букву "Н", в следствии чего он приобрел название как "H-mode" смеситель или смеситель "Н-типа". Он обладает увеличенным динамическим диапазоном и обеспечивает реализацию нового многодиапазонного КВ-радиоприемника с превосходными характеристиками.

Радиолюбитель из Великобритании Colin Horrabin, G3SBI — профессиональный инженер, сотрудник известной научно-исследовательской лаборатории провел испытания этого смесителя и на страницах журнала Radio Communication № 10.93 делится своими впечатлениями.

В процессе исследования нашли подтверждение действительно очень высокие параметры принципиально нового смесителя. G3SBI пишет " ... информация, полученная из публикации в QST, позволила провести исследование всей элементной базы смесителя, включая влияние кварцевого фильтра на положение IP на графике IMD, характеризующим динамический диапазон. Смеситель собирается на сборке SD5000, содержащей четыре DMOS транзистора и обеспечивает IP на частоте 7 МГц при уровне входного сигнала + 50 дБм. Напряжение гетеродина имеет прямоугольную форму. Независимо от радиолюбительского диапазона ниже или выше 7 МГц получается практически равнозначный результат. Чего нельзя сказать о традиционной схеме построения кольцевого смесителя на тех же полевых транзисторах... "

Ниже приводятся некоторые из важных характеристик смесителя:
— измерения проводились при подаче на вход двух тональных сигналов с одинаковыми уровнями по +11 дБм (амплитудный размах 0,8 В) с частотным интервалом от 2 до 20 кГц;
— IF (промежуточная частота) ... 9 МГц;
-- потери на преобразование менее... 8дБ;
— просачивание входного сигнала на выходе IF смесителя ... - 68 дБ;
— подавление несущей частоты на выходе IF смесителя ... - 66 дБ;
— IP на KB диапазонах:

  • в интервале частот 1,8 — 18 МГц ... + 53 дБм;
  • в интервале частот 21 — 28 МГц ... + 47 дБм;
  • на диапазоне 50 МГц ... + 41 дБм.

Приведенные выше результаты получены при напряжениях на затворах в ин тервале +1,95 В ... - 8 В и сигнале гетеродина прямоугольной формы 9 В.

На рис.1 приводится традиционная схема кольцевого смесителя на полевых транзисторах.

Альтернативная схема приводится на рис.2, иллюстрирующая почему новый смеситель получил название Н-типа.

На входы А и В от генератора подается противофазное напряжение прямоугольной формы. Если на входе А положительное напряжение (ON), то открываются транзисторы VT1 и VT3. ВЧ-сигнал проходит по направлению стрелки F и наоборот, если вход В — ON — по направлению стрелки Е. В отличии от кольцевого смесителя, здесь каждый из транзисторов переключается относительно "земли" и ВЧ-сигнал не сможет промодулировать коммутационное напряжение на затворах.

G3SBI отмечает, что очень важную роль на балансировку всего смесителя играют ВЧ-трансформаторы. Им использовались три готовых трансформатора Mini-Circuits 4:1, причем Т2 состоит их 2-х трансформаторов Т2А и Т2В, первичные обмотки которых соединены параллельно. Он также предполагает, что специальный 5-ти обмоточный трансформатор может показать даже лучший результат, но его трудно воспроизвести в домашних условиях и вполне возможно, что могут возникнуть проблемы с выбором материала феррита. На самом же деле трансформатор Т2 с параллельно включенными обмотками позволяет выполнить условия для хорошего баланса смесителя.

На рис.3 показана практическая схема смесителя Н-типа.

Конструктивно он может быть собран на плате, одна из сторон которой представляет сплошной экран, а все элементы смесителя, в том числе и трансформаторы и микросхемы размещаются вокруг выводов транзисторной сборки. Входные цепи и выводы трансформатора Т1 до Т2 и от Т2 до SD5000, а также выводы конденсаторов должны быть очень короткими.

Для измерения смесителя применялась профессиональная аппаратура: два сигнал-генератора фирмы Hewlett-Packard и анализатор спектра. Отдельный сигнал-генератор Rohde & Schwarz SMG использовался в качестве гетеродина.

Вы уже познакомились с результатами измерений. Они справедливы для очень больших значений входных ВЧ-сигналов и большой амплитуды гетеродина прямоугольной формы. Этому способствует применение микросхемы 74АС74 в качестве буфера, формирующего напряжение прямоугольной формы с хорошими фронтами.

В заключение G3SBI отмечает, что смеситель может обладать неплохими характеристиками и с "накачкой" синусоидальным напряжением. У смесителя Н-типа очень хорошая перспектива использования в качестве первого преобразователя в радиоприемниках с преобразованием "вверх". Возможно им заинтересуются разработчики СВЧ аппаратуры, используя GA-As FETs транзисторы и линейные резонаторы.

В перспективе уже есть подтверждение о разработке КВ-радиоприемника, где значения IP будут находиться в районе + 60 дБм.


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться, либо войти на сайт под своим именем.

Обсудить на форуме


На момент добавления Смеситель с большим динамическим диапазоном все ссылки были рабочие.
Все публикации статей, книг и журналов, представлены на этом сайте, исключительно для ознакомления,
авторские права на эти публикации принадлежат авторам статей, книг и издательствам журналов!
Подробно тут | Жалоба

Добавление комментария

Ваше имя:*
E-Mail:*
Текст:
Вопрос:
Решите уравнения x+2x=789
Ответ:*
Введите два слова, показанных на изображении:



Опрос

Ваши предпочтения в TRX


Одинарное преобразование
Двойное преобразование
Прямое преобразование
SDR
Другое
Мне всё равно

Популярные новости
Календарь новостей
«    Ноябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930