VE3KF forum

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » VE3KF forum » Трансиверы, передатчики, РПУ » Смесители и все с ними связанное


Смесители и все с ними связанное

Сообщений 1 страница 30 из 170

1

Тема для обсуждения смесителей и всякой всячины с ними связанной.

Ну и вынесу на суд обсчественности одну схемку из своих черновиков. При разомкнутом ключе мост сбалансирован и на выходе ничего нет. При замкнутом ключе мост разбалансирован и на выходе -6дб от входного сигнала. в среднем Кпер=-12дб. но КСВ по входу/выходу не хуже 3. В качестве ключа можно применить полевики или интегральные ключи 74HC/AD.
http://img803.imageshack.us/img803/3718/tmix.gif
нечто похожее есть у Полякова - модулятор на варикапе. вместо R2 конденсатор. вместо R3 - варикап, на который подается НЧ сигнал

конструктивные комментарии и критика как всегда приветствуется

Отредактировано Relayer (2011-12-03 03:01:47)

2

Relayer написал(а):

конструктивные комментарии и критика как всегда приветствуется

А что там, собственно, критиковать, смесителей на принципе сбалансированного моста как грязи,  (к слову, поправьте номинал R2  :flag: ) , КСВ по входу не хуже 2 (Rвх замкн=Z/2, Rвх разомкн=2Z), откуда, собственно, и все вытекающие недостатки- малый коэффициент преобразования, и невозможность работать без селективной цепи по входу...

3

Игорь 2 написал(а):

смесителей на принципе сбалансированного моста как грязи

я же написал - аналогичное видел только у Полякова. но в качестве модулятора. больше не видел нигде.

Игорь 2 написал(а):

поправьте номинал R2

он правильный и равен удвоенному импедансу входа(выхода)
а вот R3 - опечатка. должно быть Z/2. поправил
схема вощето смакетирована (вместо ключа стоял просто переменник). и для нее был промерян Кпер и КСВ

Игорь 2 написал(а):

невозможность работать без селективной цепи по входу

а это с какой такой радости? не верю. аргументируйте

Игорь 2 написал(а):

малый коэффициент преобразования

это плата за нормированный КСВ. и есть надежды что динамика его должна быть чуток повыше

теперь по поводу чувствительности. рассмотрим абсолютно пассивный фронтэнд ДПФ+смеситель+КФ+УПЧ
считаем первый каскад УПЧ имеет Кш=4дб, полоса 3кгц, потери в смесителе 12дб, потери в КФ 3дб (ну такой неслабый фильтр), потери в ДПФ 2дб, С/Ш=10дб: -174+34+4+12+3+2+10=-109. а это не что иное как 1,6мкв/50ом. не самая лучшая величина. НО! мы тут забыли о трансформации сопротивлений )) КФ у нас ведь не 50ом. примем Rвх(КФ)=800ом. т.е. в тракте должен присутствовать повышающий трансформатор 1:4, которые даст нам 12дб повышения чувствительности. и получим мы 0,4мкв/50ом.
вместо трансформатора можно поставить ДПФ с входным 50ом, а выходным 800ом. смесителю тоже будет лучше т.к. нивелируются сопротивления ключей в открытом состоянии.

Отредактировано Relayer (2011-12-03 03:10:37)

4

Relayer написал(а):

он правильный и равен удвоенному импедансу входа(выхода)
а вот R3 - опечатка. должно быть Z/2. поправил

Вот, именно после того, как Вы поправили по- своему, Вы и получаете повышенный КСВ. Макетировать ничего и не надо- закон Ома рулит, просто посчитайте...

Relayer написал(а):

а это с какой такой радости? не верю. аргументируйте

Ставите правильное значение R2=4Z, при этом КСВ=2 и при открытом, и при закрытом ключе, величины этих сопротивлений- в предыдущем посту. Болтанка входного сопротивления от Z/2 до 2Z в такт гетеродину вряд ли будет полезна и безвредна для предыдущего источника, в таких случаях обычно ставят выравниватель сопротивления, в простейшем случае- параллельный контур с приличной нагруженной добротностью. Обратите внимание, что и гетеродин в источник лезет по полной программе... :playful:

Relayer написал(а):

это плата за нормированный КСВ. и есть надежды что динамика его должна быть чуток повыше

Не, нормированный КСВ- это когда он единица всегда. Масса таких схем.  :flag: 

А при расчёт чувствительности можете сразу считать, что кварцевый фильтр 50 Ом и по входу, и по выходу. И 3 дБ потерь для того же 11- кристального- очень даже хорошая цифра. За реалии пишу- 0.25 мкВ со входа баланстного смесителя (10 дБ синад, 4 дБ потери в смесителе) с обязательным активным буфером между смесителем и кварцевым фильтром. Больше не получите. Без буфера 0.4 мкВ, да ещё и при 12 дБ потерях в смесителе- явная ошибка.

Отредактировано Игорь 2 (2011-12-03 05:16:40)

5

Игорь, у меня все правильно с номиналами. схема смесителя базируется на классическом разветвителе
Кликай

Отредактировано Relayer (2011-12-03 08:38:23)

6

Relayer написал(а):

Игорь, у меня все правильно с номиналами.

Тогда, пожалуйста, расчитайте и напишите мне, какое входное сопротивление с Вашими номиналами  получается при замкнутом ключе, и какое при разомкнутом. При моих номиналах они приведены выше. Сравним, и сделаем правильные выводы... :playful: Вдруг, у Вас выбег сопротивлений меньше будет?  :D  :rofl:

7

каскад со встречной динамической нагрузкой (Кликай)
http://zpostbox.narod.ru/vt114.gif
"фишка" каскада - Ку порядка нескольких тысяч и высокое выходное сопротивление

смеситель на его основе
http://img97.imageshack.us/img97/2411/dynmix.gif

и более "навернутый" вариант со следящей оос по пост.току
http://img21.imageshack.us/img21/6474/dynmix2.gif

Отредактировано Relayer (2011-12-15 13:40:08)

8

Relayer написал(а):

"фишка" каскада - Ку порядка нескольких тысяч

Небольшое уточнение- этот огромный коэффициент усиления по напряжению реализуется только при больших сопротивлениях нагрузки, как только у классического каскада будет выполнено условие Zк>>Rн, где Zк- сопротивление коллекторной цепи, он всего лишь вдвое будет проигрывать в усилении по напряжению каскаду со встречной динамической нагрузкой, а по мощности их усиление и вовсе сравняется... :dontknow:
Полагаю, что основной фишкой данной схемы является всё- таки, её симметричность, благодаря чему, эффективно подавляются гармоники чётных порядков.  :flag:

По поводу третьей схемы, при использовании в высокодинамичном варианте, вряд ли оправдан прогон ненужных продуктов смешения через усилитель- динамика снизится. Хотя, для каких- то специфических приложений, несомненно, смеситель может и подойти... :playful:

НУ, А САМОЕ ГЛАВНОЕ- обратите внимание на критическую ошибку- Вы забыли конденсаторы врисовать в схемы 2 и 3- транзисторы смесителя всё время полностью открыты :O. Врисуйте...

Отредактировано Игорь 2 (2011-12-15 12:53:46)

9

Игорь 2 написал(а):

По поводу третьей схемы, при использовании в высокодинамичном варианте, вряд ли оправдан прогон ненужных продуктов смешения через усилитель- динамика снизится.

ну там могут быть разные варианты всяких резонансных цепей. так что рассматривайте это просто как черновик

Игорь 2 написал(а):

НУ, А САМОЕ ГЛАВНОЕ- обратите внимание на критическую ошибку- Вы забыли конденсаторы врисовать в схемы 2 и 3- транзисторы смесителя всё время полностью открыты :O. Врисуйте...

да, поправил

10

промоделировал в микрокапе смеситель по следующей схеме
http://img64.imageshack.us/img64/5664/dynmixmicrocap.gif
на входе синус 1мгц и 1,003мгц. эпюры напряжений приводить не буду - там все вполне обычно. параметры получились следующие - при LO_OSC=0.5v и RF_In=0.01v на выходе после фнч в точке OutLF напряжение синусоиды 3кгц составило 0,2v. т.е. мы получили Кпер=26дб
Теперь к вопросу подавления входных сигналов на выходе. ФНЧ был отключен и замер велся в точке Out.
При LO_OSC=0v и RF_In=0.01v напряжение входного сигнала на выходе составило около 0,12v.
При LO_OSC=0.5v и RF_In=0v напряжение гетеродина на выходе составило около 0,005v. т.е. имеем подавление около 40дб без подбора режима
Что и подтверждает мой тезис о том, что смеситель по цепям гетеродина балансный.
Так же не следует забывать что входы смесителя взаимозаменимы и ничто не мешает подать входной сигнал на вход LO_OSC, а сигнал гетеродина на RF_In
Кпер смесителя естественно зависит от уровня гетеродина. наблюдается четко выраженный максимум. при дальнейшем увеличении амплитуды гетеродина (т.е. переход в ключевой режим) Кпер резко падает, что и следовало ожидать
Не составляет труда преобразовать эту однобалансную схему в двойную балансную и обеспечить подавление не только сигнала гетеродина, и проникновение входного сигнала на выход.

11

после некоторых размышлений нарисовалась такая вот схемка. отличается она тем что сигнал гетеродина подается в эммитеры транзисторов. что это дает? это дает двойной баланс! входной сигнал и сигнал гетеродина "давится" в точке Out (фнч отключен) не хуже чем на 40дб. все трансформаторы 1:1. оптимальная амплитуда гетеродина получилась 1,5в пик-пик. при подаче на вход 10мв на выходе (после фнч) чистые 130мв. т.е. Кпер=22дб. резисторы R8 и R9 добавлены т.к. в противном случае моделировщик отказывается моделировать. на практике они естественно не нужны
в принципе не вижу никаких препятствий для объединения трансформаторов К3 и К4 в один с тремя обмотками и соблюдением фазировки
http://img85.imageshack.us/img85/8039/dynmixmicrocap2.gif

12

Relayer написал(а):

это дает двойной баланс! входной сигнал и сигнал гетеродина "давится" в точке Out (фнч отключен) не хуже чем на 40дб.

А попробуйте, интереса ради, снизить напряжение гетеродина. Входной сигнал обязан появиться на выходе. Как раз, и моделировщик на предмет вшивости проверите... :D

13

не появляется. это очевидно из схемы и моделировщик это только подтверждает

еще одна вариация - смеситель для ППП работающий на половинной частоте гетеродина

http://img502.imageshack.us/img502/9397/dynmixmicrocap3.gif

был проведен следующий прогон - на входе полезный сигнал амплитудой 10мв и частотой 1,003мгц, варьировалась амплитуда гетеродина 0,5мгц и расчитывался Кпер смесителя. получилась след. табличка (амп.гетеродина/Кпер):
10мв - (-4,4дб)
25мв - 11дб
50мв - 23дб
100мв - 34дб
200мв - 43дб
300мв - 46дб
500мв - 49дб
дальнейшее увеличение амплитуды гетеродина практически не увеличивает Кпер. таким образом можно говорить что оптимальная амплитуда составляет порядка 300-500мв.
увеличивая сопротивления эмиттерных резисторов R4 и R5 можно увеличить ООС. Кпер снизится, но линейность должна вырасти. так при их номинале в 50ом и амплитуде гетеродина в 500мв Кпер=26дб
конечно смеситель небалансный - надо это понимать. но работает на половинной частоте, что очень интересно для ППП

Отредактировано Relayer (2011-12-17 16:53:38)

14

Relayer написал(а):

не появляется. это очевидно из схемы и моделировщик это только подтверждает

Да, Вы правы- я подумал про одно, а написал другое.  :playful: Третий день пребываю в нирване, поэтому, деятельность мозга резко заторможена.  :dontknow: А хотел- то по поводу той схемы что написать- для меня совсем неочевидна её балансность по гетеродину. Ведь смотрите- сам процесс смешения потому и происходит, что Вы смещаете в такт частоты гетеродина рабочие точки двух транзисторов, когда один идёт на бОльшее усиление, второй- на меньшее, соответственно, первый приоткрывается, второй- призакрывается. А этот процесс, в свою очередь, будет вызывать колебание коллекторного напряжения с частотой гетеродина.... :flag:

15

Игорь 2 написал(а):

А хотел- то по поводу той схемы что написать- для меня совсем неочевидна её балансность по гетеродину. Ведь смотрите- сам процесс смешения потому и происходит, что Вы смещаете в такт частоты гетеродина рабочие точки двух транзисторов, когда один идёт на бОльшее усиление, второй- на меньшее,

вы посмотрите на это совершенно с другой стороны. считайте что у нас два каскада с ОБ!
изначально я танцевал от схемы в которой трансформаторов К3 и К4 в эмиттерных цепях нет. там стояли резисторы и на них подводится напряжение гетеродина около 2в. экспериментальным путем было выяснено что если подавать гетеродин в эмиттеры в противофазе то подавление на выходе существенно лучше. (кстати выяснилось что на половинной частоте такой смеситель работает лучше чем на основной!)
потом были поставлены трансформаторы, т.к. резисторы в эмиттерах создают ООС и снижают Кпер (при 330ом у меня получался Кпер=17дб для половинной частоты гетеродина и 12дб для основной). трансформаторы позволили поднять Кпер до 22дб на основной частоте.
теперь интересный момент - если изменить фазировку одного из трансформаторов в эмиттерных цепях и установть гетеродин на половинную частоту то Кпер падает до 21дб. причем на основной частоте такой смеситель с "перевернутой" фазировкой почти не работает

16

Relayer написал(а):

вы посмотрите на это совершенно с другой стороны. считайте что у нас два каскада с ОБ!

Не, так смотреть не стоит, фишка простейших смесителей в том и заключается, что игра идёт на НЕЛИНЕЙНОСТИ характеристики, в противном случае, и смеситель не будет работать до тех пор, пока в ограничения транзисторы не залезут, и, как Вы правильно подметили, это будет на половинной частоте. Дальше завтра вечером напишу... :flag:

17

Игорь 2 написал(а):

Не, так смотреть не стоит

если входной сигнал равен нулю, то с точки зрения гетеродина у нас ОБ с динамической нагрузкой
полюбому все что я писал за балансность и подавление входного сигнала/гетеродина на выходе проверялось в моделировщике и нашло свое подтверждение

Отредактировано Relayer (2011-12-17 19:48:34)

18

Relayer написал(а):

если входной сигнал равен нулю, то с точки зрения гетеродина у нас ОБ с динамической нагрузкой
полюбому все что я писал за балансность и подавление входного сигнала/гетеродина на выходе проверялось в моделировщике и нашло свое подтверждение

Хорошо, на входе ничего нет. Пусть в данный момент гетеродин выдаёт плюсовую полуволну 2 вольта пиковых. Сигнал в эмиттеры Вы закачиваете синфазно, значит, оба эмиттера поднимутся на эти же 2 вольта. Разность напряжений между эмиттерами не изменится. Т. е., грубо говоря, вся схема С1, С2, R1, R2, R3, Q1, Q2 просто уползёт на 2 вольта вверх относительно земли. В т. ч., и её выход (для простоты, ФНЧ откиньте). И мотаться этот выход будет с частотой гетеродина... :playful:

Отредактировано Игорь 2 (2011-12-18 11:22:17)

19

По большому счёту, я плавно пытаюсь Вас подвести к мысли, что обсуждаемая нами схема с двумя трансформаторами вообще не смеситель... :playful:

20

шото мы давно ничего не смешивали ))
тут гуглил одну темку, в качестве побочного эффекта нашел один патентик по смесительной тематике: http://www.freepatentsonline.com/4637069.pdf
собственно суть в том что если в любом диодном смесителе последовательно с диодами воткнуть по варикапу то это превращает его в высокоуровневый смеситель с характеристиками лучше чем втыкивание двух диодов последовательно (более крутая характеристика переключения)

21

Полезная информация по диодным смесителям
http://digteh.ru/WLL/DiodSmes.php

22

sauer написал(а):

Полезная информация по диодным смесителям

У Богдановича "Радиоприёмые устройства с большим динамическим диапазоном" (Радио  связь 1984) тоже весьма неплоха была для своего времени... Серьёзный подход. :playful:
Оттуда, к слову, и Брагин свои активные смесители взял...

23

Пошу совета.
Имеется "самопальный " клон SDR1000.
Спаял и настроил  по приборам понравившийся ДПФ. Но когда я подключил его к работающему смесителю - получил следующее
http://s2.uploads.ru/t/Z7Tzy.png

Быстро дошло. что на частоте гетеродина входное сопротивление смесителя гораздо больше нужных 50 Ом.
Вот и "чешу репу" - как согласовать 50-омный ДПФ и смеситель минимальной кровью без потери параметров трансивера.

Буду благодарен за любое конструктивное предложение. Самому, кроме эмиттерного повторителя с трансом 1:4, в голову пока ничего не пришло.

24

Vlad написал(а):

Быстро дошло. что на частоте гетеродина входное сопротивление смесителя гораздо больше нужных 50 Ом.


А схему- то изделия дайте, мне вообще неясно, куда ДПФ ставится...

25

Основная плата SDR
http://s3.uploads.ru/t/fFhTn.gif

К ней подключен 50 - омный ДПФ.
Предыдущий скрин - КСВ со стороны антенного входа.

26

Вот тут фрагмент схемы, правда чуть иной смеситель
http://s2.uploads.ru/t/LmVM5.jpg
Вся заморская техника 50 Омная, потому напрямую фильтры можно стыковать к ней.

27

Vlad

А без диапазонного фильтра сигнал чистый?

28

Всё гораздо хуже, или у меня "тихо шифером шурша, крыша едет не спеша".
Вот участок блок схемы обратимого тракта SDR трансивера
http://s2.uploads.ru/t/D5d6J.gif

ДПФ расчитан Вашей Игорь пресетой и отстроен на 50 Ом.
Изумительные характеристики.
После подключении выхода ДПФ к смесителю трансивера и измерения КСВ по его входу увидел вышеприведенный "штакетник".
Он вызван работой ключей смесителя, подключающих ДПФ к фильтру низких частот.
Т.е. входное сопротивление смесителя в такт с переключениями ключей меняется от 50 Ом до нескольких сотен Ом в полосе приема.
Соответственно "расползается" АЧХ ДПФ.
Прочесал форумы. На этот эффект обратил внимание на CQHAM "Олег 9".
Там долго ломали копья, даже В.Т.Полякова привлекли. Но гора родила мышь.

Вот и не знаю, как избавиться от влияния смесителя на ДПФ.
Что посоветуете?

29

Vlad написал(а):

Всё гораздо хуже


Несомненно, хуже... :crazy: Схема из пионерского лагеря. К выходу низкочастотного операционника через управляемый высокочастотным гетеродином ключ, подключается выходной ВЧ трансформатор... :D При подобной схемотехнике, о каком- либо выходном сопротивлении смесителя , и корректности работы операционников, вообще смешно говорить...  :rofl:

30

вообще смешно говорить...

"Имеем то, что имеем" - волный перевод крылатой фразы Кравчука (первого президента Украины).
Слепо "драли" у Флексов (http://www.flexradio.com/), как у нас принято.
Изготавливаю для себя, а "не корысти ради...". значит проблему по любому надо разруливать


Вы здесь » VE3KF forum » Трансиверы, передатчики, РПУ » Смесители и все с ними связанное


Создать форум. Создать магазин