Дата последнего обновления файла 29.04.2010

Смесители на транзисторах

Смесители на транзисторах предоставляют большие возможности по построению принципиальных схем в сравнении с диодными преобразователями частоты. Однако наилучшими характеристиками, так же как и в случае диодных смесителей, обладают кольцевые преобразователи частоты. Так как схема кольцевого преобразователя получается соединением двух балансных преобразователей частоты, то сначала рассмотрим принципиальную схему транзисторного балансного смесителя. Его схема приведена на рисунке 1.


Рисунок 1. Схема транзисторного балансного смесителя

В схеме, приведенной на рисунке 1, токи частоты принимаемого сигнала, протекающие через транзисторы VT1 и VT3, создают на выходе синфазное напряжение, которое компенсируется на входе следующего каскада (или входе полосового фильтра промежуточной частоты). Сигнал гетеродина в этой схеме беспрепятственно проходит на выход преобразователя, но компенсируется при этом на коллекторе транзистора VT2, поэтому значительно ослабляется на входе радиочастоты данного преобразователя.

Для подавления сигнала гетеродина на выходе преобразователя частоты применяется второй балансный смеситель. Если на его входы сигнал гетеродина будет подаваться в противофазе по отношению к первому балансному смесителю, то при параллельном соединении выходов балансных смесителей сигнал гетеродина в выходном спектре преобразователя будет подавлен. В результате схема двойного балансного транзисторного преобразователя частоты будет работать подобно умножителю сигналов. Схема транзисторного кольцевого смесителя приведена на рисунке 2.


Рисунок 2. Схема транзисторного кольцевого смесителя

В данной схеме первый балансный смеситель собран на транзисторах VT1 … VT3, второй балансный смеситель собран на транзисторах VT4 … VT6. Для того, чтобы ток промежуточной частоты суммировался на нагрузке, напряжение на входы радиочастоты балансных преобразователей подается в противофазе.

Тем не менее, отличие вольтамперной характеристики транзисторов от квадратичного закона приводит к нелинейным искажениям принимаемого сигнала, поэтому в ряде случаев транзисторы в кольцевом смесителе применяются в ключевом режиме работы. При таком режиме работы транзистора он находится либо в закрытом состоянии, либо в открытом. В любом из этих режимов транзистор можно считать омическим сопротивлением.

То, что в ключевом режиме работы транзистора, форма сигнала гетеродина становится прямоугольной, должно быть учтено при выборе частот гетеродинов и полосы частот сигнала, поступающего на вход подобного преобразователя частоты. Схема кольцевого транзисторного смесителя, работающего в ключевом режиме, приведена на рисунке 3.


Рисунок 3. Схема кольцевого смесителя, работающего в ключевом режиме

Так как колебание гетеродина формируется цифровой схемой, то возможно получить напряжение только с двумя уровнями. Как это уже обсуждалось выше, такая форма гетеродинного напряжения позволяет реализовать высоколинейные преобразователи частоты.

В схеме кольцевого смесителя важно, чтобы скважность сигнала гетеродина была равна 2, поэтому в микросхему включен счетный триггер D1, обеспечивающий на своем выходе меандр с очень высокой точностью. Одновременно этот триггер понижает частоту сигнала гетеродина в два раза. Данное обстоятельство следует учитывать при проектировании радиоприемного устройства.

Так как данная схема является стандартной, то к настоящему времени производится достаточно большой ассортимент интегральных микросхем смесителей, работающих по данному принципу. Применение интегральной технологии позволяет обеспечить идентичность параметров транзисторов кольцевого смесителя и тем самым подавление сигналов гетеродина и сигнала в выходной цепи. Задача разработчика радиоприемного устройства в большинстве случаев сводится к выбору микросхемы с заданными параметрами. В качестве примера подобного смесителя можно привести микросхему AD8344.

Литература:

  1. "Проектирование радиоприемных устройств" под ред. А.П. Сиверса - М.: "Высшая школа" 1976 стр. 304 - 309
  2. Палшков В.В. "Радиоприемные устройства" - М.: "Радио и связь" 1984 стр. 107 - 140
  3. "Радиоприемные устройства"под ред. Барулина Л.Г.  - М.: "Радио и связь" 1984 стр. 251 - 265
  4. Мощные высокочастотные смесители
  5. Линеаризованный активный смеситель РЕКОМЕНДУЮ ПРОЧИТАТЬ!

Вместе со статьей "Смесители на транзисторах" читают:

Параметры смесителя Реальные смесители сложны для анализа, и поэтому их эксплуатационные характеристики определяются множеством параметров...
http://digteh.ru/WLL/ParSmes.php

Принцип работы смесителя Обычно операция умножения двух аналоговых сигналов осуществляется за счет вольтамперной характеристики нелинейного элемента...
http://digteh.ru/WLL/Smes.php

Диодный смеситель В диодном преобразователе на вход нелинейного элемента, в качестве которого выступает диод, одновременно подаются два сигнала...
http://digteh.ru/WLL/DiodSmes.php

Балансные смесители Для того чтобы убрать из выходного сигнала напряжение гетеродина обычно применяют двухтактную схему, называемую балансным смесителем...
http://digteh.ru/WLL/BalSmes.php

Кольцевые смесители Уменьшить уровень радиосигнала на выходе преобразователя частоты позволяет схема кольцевого смесителя...
http://digteh.ru/WLL/KolSmes.php

Смесители с подавлением зеркального канала В ряде случаев в супергетеродинном приемнике очень трудно обеспечить удовлетворение требований по подавлению частоты зеркального канала и соседнего канала одновременно...
http://digteh.ru/WLL/kvSmes.php


Автор Микушин А. В. All rights reserved. 2001 ... 2017

Предыдущие версии сайта:
http://neic.nsk.su/~mavr
http://digital.sibsutis.ru/

Поиск по сайту сервисом Яндекс

Поиск по сайту сервисом ГУГЛ

пЕИРХМЦ@Mail.ru


Rambler's Top100