VE3KF forum

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » VE3KF forum » Трансиверы, передатчики, РПУ » Оптимальный угол отсечки ключевого смесителя


Оптимальный угол отсечки ключевого смесителя

Сообщений 1 страница 30 из 60

1

На создание ветки сподвиг спор, идущий на CQHAM уже более 6 лет, и, по всей видимости, не собирающийся оканчиваться ещё, минимум, столько же. Для прояснения ситуации, мною была написана соответствующая пресета, открывающая некоторые неочевидные (по крайней мере, для меня) аспекты данной проблемы. Так, например, математика однозначно показывала, что максимальный коэффициент передачи мощности в балансном ключевом смесителе, будет, отнюдь, не при запитке его меандром (угол отсечки 90 град), а при работе смесителя с "мёртвым временем", т. е., с периодами полного непропускания сигнала на выход. Той же математикой был выявлен оптимальный угол отсечки сигнала гетеродина- 66 градусов.
Однако, на форуме были высказаны сомнения, относительно правильности расчётов, и проведены некоторые практические работы, выявляющие, якобы, несовпадение математических расчётов с практикой. Для постановки всех точек над i, и была проделана нижеописанная работа.  :flag:

Итак, была собрана следующая схема:

http://s1.uploads.ru/pmKEw.jpg

Несложно заметить, что это самый обычный балансный смеситель на ключах с нагрузкой 2.7 кОм. Диоды, показанные на схеме пунктиром, могут быть одновременно либо быть подключёнными, либо, отключёнными. Легко заметить, что в первом случае угол отсечки гетеродинного напряжения составляет 90 градусов, во втором- 90*4/5=72 градуса.
Итак, спектрограмма первого варианта (90 градусов), зелёным цветом обозначен сигнал на выходе схемы при остановке гетеродина, т. е. при поступлении сигнала на выход через один из постоянно открытых ключей.

http://s1.uploads.ru/YAiW2.jpg

Считаем уровень боковушек по остновной гармонике.
Первая- 10.4-14.2=-3.8 дБ
Вторая- 10.4-14.45=-4.05 дБ

Понятно, что разный уровень боковух- это погрешность анализатора, и расчитываем их средний уровень. Несложно заметить, что это 3.925 дБ. Сверяем с математикой...

http://s1.uploads.ru/fr8MX.jpg

Совпадение, практически, полное.  :flag:

Идём дальше. Ставим угол отсечки 72 градуса... :crazy:

http://s1.uploads.ru/IdQOP.jpg

Аналогично, определяем уровень боковух (-4.4 дБ, и -4.3 дБ), средний уровень 4.35 дБ.

Проверяем математикой (коэффициент передачи по напряжению).

http://s1.uploads.ru/jEzbw.jpg

Так же впечатляющее совпадение :dontknow:  :flag:  :playful:

Итак, как следует из практики и математики, во втором случае, коэффициент передачи по напряжению упал на 0.425 дБ. В то же время, входное сопротивление во втором случае возросло в пропорции 5/4, т. е. при том же входном напряжении, потребляемая мощность упала на 0.969 дБ.
Итак, подводим баланс- коэффициент передачи во втором случае упал на 0.425 дБ, а потребляемая от сигнала смесителем мощность, упала на 0.969 дБ. Выигрыш в коэффициенте передачи мощности во втором случае налицо. Как, и правильность всех расчётов Маткада...

2

Какую он частоту преобразовавыет?

3

Игорь 2 написал(а):

коэффициент передачи по напряжению упал на 0.425 дБ

а я насчитал 0.436db

4

Игорь 2 написал(а):

Так, например, математика однозначно показывала, что максимальный коэффициент передачи мощности в балансном ключевом смесителе, будет, отнюдь, не при запитке его меандром (угол отсечки 90 град), а при работе смесителя с "мёртвым временем"

эффект сквозного открытия справедлив не только в 2 тактных DC-DC и т.п. преобразователях. Очевидно, что это справедлива и для ключевых миксеров.

5

Вася написал(а):

Какую он частоту преобразовавыет?


Сейчас всё на низкой частоте... :playful:

VE3KF написал(а):

а я насчитал 0.436db


Проверяйте. В первом средняя 3.925, во втором- 4.35.  :flag:

VE3KF написал(а):

эффект сквозного открытия справедлив не только в 2 тактных DC-DC и т.п. преобразователях


Да, там тоже есть преинтереснейшие нюансы... :D

6

Вася написал(а):

Какую он частоту преобразовавыет?

Даже с моим богажом знаний понятно, там 561 серия. Ну а при не знании 561 серии, надо всегда смотреть на шкалу анализатора.

Игорь 2 написал(а):

Выигрыш в коэффициенте передачи мощности во втором случае налицо.

А можно кратенько, не растягивая на 6 лет, что это нам даёт, кроме подтверждения Маткада?

7

RK3RX написал(а):

А можно кратенько, не растягивая на 6 лет, что это нам даёт, кроме подтверждения Маткада?


Да, уход на гетеродин с укороченными импульсами, позволяет поднять коэффициент передачи смесителя на 0.562 дБ со всеми вытекающими.  :flag:
Есть ещё некоторые нюансы, например, подобные смесители весьма нежелательно непосредственно к антенне подключать- без входного контура они в ближней зоне массу помех создадут... :dontknow:

8

Игорь 2 написал(а):

В первом средняя 3.925, во втором- 4.35

там 4.359 я округлил до 4.36

9

Игорь 2 написал(а):

позволяет поднять коэффициент передачи смесителя на 0.562 дБ со всеми вытекающими

:dontknow:  :hobo:

10

VE3KF написал(а):

там 4.359


А, да, согласно расчёту, это правильное число. Но, моя задача заключалась в получении практических результатов, т. к. некоторые сомневались в математике... :D А на практике была получена цифра 4.35. Я от неё и плясал. Конечно же, правильнее цифра Маткада, точность анализатора Адобе Аудишен для подобных измерений, явно недостаточна... :dontknow:

11

Игорь 2 написал(а):

Конечно же, правильнее цифра Маткада, точность анализатора Адобе Аудишен для подобных измерений, явно недостаточна

конечно, чисто математика всегда точнее аналоговых штучек, несомненно.  :flag: Нможет расчет поможет закончить дискуссию на 6 лет? :D

12

VE3KF написал(а):

Нможет расчет поможет закончить дискуссию на 6 лет?


Не знаю... :D

13

а вот интересно, как изменится IP3 у смесителя, запитанного гетеродином с расчетным углом отсечки, по сравнению? %-) по закону сохранения, должна быть ,,плата,, за это

14

и плечи ключа будут работать не симметрично, не одинаковое время. Например условно 1 плечо будет работать по времени 2 ед. времени открыто и 2 закрыто.
второе 1.8 открыто и 2.2 закрыто.

15

Игорь 2 написал(а):

не при запитке его меандром (угол отсечки 90 град), а при работе смесителя с "мёртвым временем", т. е., с периодами полного непропускания сигнала на выход.

VE3KF написал(а):

эффект сквозного открытия справедлив не только в 2 тактных DC-DC и т.п. преобразователях. Очевидно, что это справедлива и для ключевых миксеров.

То есть в сигнале гетеродина должна быть так скажем "нулевая площадка"? Интересно, какой процент, в отношении положительного или отризательного сигнала должна иметь эта "Мертвая зона"?
В

2 тактных DC-DC и т.п. преобразователях

расчет величины этой "мертвой зоны" еще встречался в литературе, а вот применительно к высоким, десятки МГц, частотам, от чего отталкиваться?

16

Anatoly написал(а):

Интересно, какой процент, в отношении положительного или отризательного сигнала должна иметь эта "Мертвая зона"?

Расчетная величина отсечки 66 градусов. Значит длительность импульса по 2 входу ключа будет на 24 град. короче или это примерно 30% короче от длительности импульса по 1 -му входу. Ну а длительность паузы соотвественно длинее на те же 30% Получается парафазный сигнал, один из которых отличается от другого  скважностью.

17

Anatoly написал(а):

расчет величины этой "мертвой зоны" еще встречался в литературе, а вот применительно к высоким, десятки МГц, частотам, от чего отталкиваться?

Так если дается величина задержки в % к исходному сигналу, то в сущности какая нам разница - какая там частота по входу гетеродина?

18

Вот такой будет картинка по входам ключа
http://s1.uploads.ru/t/P5eE7.jpg
У первого входа сигнал со скважностью 2, а у второго примерно 2,68

19

VE3KF написал(а):

а вот интересно, как изменится IP3 у смесителя, запитанного гетеродином с расчетным углом отсечки, по сравнению?  по закону сохранения, должна быть ,,плата,, за это


Я даже не задумывался на эту тему. Не думаю, что что- то радикально ухудшится. Там другая засада- невозможность одновременного согласования и по входу, и по выходу. Хотя, возможно, в этом тоже существенной трагедии нет. Как- нибудь подумаю... :D

Anatoly написал(а):

То есть в сигнале гетеродина должна быть так скажем "нулевая площадка"? Интересно, какой процент, в отношении положительного или отризательного сигнала должна иметь эта "Мертвая зона"?


Если принять  время одной половины меандра за 100%, то длительность той же одной половины оптимального импульса будет примерно 74%. Соответственно, в пресете меандр- 90 градусов, оптимум- 66.6...

Вася написал(а):

Игорь, откуда же вы все знаете? чтоже мне такого почитать?


Всё знать, увы, невозможно... :dontknow: А читать даже не знаю что, вся наука стоИт на математике, ну, естественно, электротехнику неплохо знать, учебники и по тому, и по другому есть. Неразрывно с ними и физика повязана, без знания её многие вопросы той же электротехники решить будет проблематично. А когда поймёте, что это не раздельные дисциплины, а одна общая наука, тогда и будет Вам счастье...
Я так думаю... :playful:

20

Игорь 2 написал(а):

А когда поймёте, что это не раздельные дисциплины, а одна общая наука, тогда и будет Вам счастье...

Боюсь, что и этого будет маловато. Кроме физики и математики надо еще знать как отче наш еще и ОТЦ, РТЦиС, Усилительные устройства, Радиоприемные устройства, Радиопередающие устройства, Импульсные устройства. Ну вот как -то хотя бы так. Все это надо прочесть с пониманием, запомнить, а не как беллетристику прочесть. Ну потом еще практически позаниматься лабораторками и через некоторое время придет понимание процессов в электронике. Вот тогда уже можно иметь какую-то квалификацию. А иначе удачи не видать  :no:

21

Игорь 2 написал(а):

Там другая засада- невозможность одновременного согласования и по входу, и по выходу.

Можно прогнать на мультике и провести спектральный анализ, играя входами, выходами.  :flag:

22

VE3KF написал(а):

Вот такой будет картинка по входам ключа


Нет, немного не так.  :playful: При оптимуме вот так....

http://s1.uploads.ru/9mwCc.jpg

23

VE3KF написал(а):

Можно прогнать на мультике и провести спектральный анализ, играя входами, выходами


Можно, только за самим Мультисимом нужен глаз, да глаз... :crazy:

24

Игорь 2 написал(а):

При оптимуме вот так....

Ну я же не в масштабе набросал. Это понятно  :D

25

Игорь 2 написал(а):

Можно, только за самим Мультисимом нужен глаз, да глаз

Ну что уж, он такую простенькую задачку не сможет? Должен, я думаю  :flag:

26

VE3KF написал(а):

Кроме физики и математики надо еще знать как отче наш еще и ОТЦ, РТЦиС, Усилительные устройства, Радиоприемные устройства, Радиопередающие устройства, Импульсные устройства. Ну вот как -то хотя бы так.


Да, возможно, это тоже вариант. Хотя, это уже производные дисциплины, если есть основа в виде тех же математики, физики, электротехники, то до многих вещей можно догадаться самостоятельно...
Хотя, если память хорошая, лишними этот груз знаний не будет. У меня память плохая, поэтому, весьма часто приходится уже однажды продуманное, вспоминать и продумывать снова... :dontknow:

27

VE3KF написал(а):

Ну что уж, он такую простенькую задачку не сможет? Должен, я думаю


Там иногда на такой простоте глюк проходит, что диву даёшься. А бывает, наворотишь пять листов, а он раз- и посчитает.  :rofl: У меня была одна модель, осциллограмму которой старый комп считал минуты три. Но считал правильно... :playful:

28

Игорь 2 написал(а):

осциллограмму которой старый комп считал минуты три. Но считал правильно

Ну так а куда нам спешить? Схема ключа простая как грабли, все остальное - задается(сигнальный вход, гетеродин) Думаю, что траблов не должно быть  :flag:
Правда нет там ключей типа FST, но можно парные сборки полевиков связать.

29

А какие ОУ применены?

30

Жаль, что в мультике невозможно задавать длительность паузы, можно только период и длит. импульса. А надо бы изменять скважность. Неужели придется ставить счетчик из-за этого?


Вы здесь » VE3KF forum » Трансиверы, передатчики, РПУ » Оптимальный угол отсечки ключевого смесителя


Создать форум. Создать магазин