MIESZACZE CZĘSTOTLIWOŚCI

Przeznaczenie – odbiorniki, nadajniki, syntezery częstotliwości Podstawowy parametr mieszacza = konduktancja (nachylenie) przemiany ogólnie: częstotliwość użyteczna

Podział mieszaczy: parametryczne, sumacyjne, iloczynowe, zrównoważone / niezrównoważone Nie jest to klasyfikacja rozłączna

Najlepszy teoretycznie układ mieszacza = mnożnik analogowy …i nic więcej ! Dlaczego jest to ważne?

Rząd przemiany2f h - f s 3f h - f s,f h - 2f s,2f h - 2f s 2f h - 3f s cz. sygnału, który wytworzy cz. pośrednią = 1 MHz 11 MHz 13 MHz 17 MHz 19 MHz 2,5 MHz 3,5 MHz 5,5 MHz 6,5 MHz 3,67 MHz 4,33 MHz Jeżeli mieszacz, oprócz składowych f s + f h i f s - f h, będzie wytwarzał np. składowe 2f h – f s, 3f h - f s, f h - 2f s, 2f h - 2f s, 2f h - 3f s, … i będzie użyty w odbiorniku o cz. pośredniej 1 MHz, nastrojonym na odbiór f s = 5 MHz, odbiornik będzie „skłonny” odbierać następujące inne częstotliwości (oprócz lustrzanej 7 MHz) dobry mieszacz zły mieszacz

Dla uzyskania dobrej selektywności odbiornika dla tzw. dużych odstrojeń, istotna jest czystość widma wyjściowego mieszacza

Mieszacz na elemencie nieliniowym Niech element nieliniowy opisany jest następująco TYLKO składnik zależny w kwadracie od napięcia daje mieszanie (tzn. częstotliwość różnicową)

u h - funkcja okresowa sinusoidalna F(u h ) - funkcja okresowa (ogólnie niesinusoidalna) F’(u h ) - funkcja okresowa ( - ” - ) F’(u h ) = g(t) – ma wymiar konduktancji – jest zależna od czasu Mieszacz na elemencie nieliniowym jako parametryczny szereg Taylora…

Element nieliniowy zachowuje się tu jako element parametryczny, o konduktancji sterowanej napięciem heterodyny dla napięcia sygnału jest to układ liniowy !

g(t) = g m (t) – funkcja okresowa niesinusoidalna

Najlepszym nieliniowym elementem mieszającym jest element o charakterystyce „czysto” kwadratowej Najlepsza zależność na konduktancję elementu mieszającego ale wtedy nie będzie niepożądanych składowych widma pochodne względem napięcia

Tranzystor bipolarny jako mieszacz złącze EB I c = 0,1 mA I c = 0,5 mA I c = 1 mA g m = 4 mS g m = 20 mS g m = 40 mS spoczynkowy prąd tranzystora

g m0

tylko ten składnik daje mieszanie

prąd p.cz. = g m0 mierzone w punkcie pracy ograniczenia…

Sposoby podawania napięć u s i u h do tranzystora uwaga na małą rezystancję wejściową od strony emitera

Tranzystor unipolarny jako mieszacz

i koniec – nie ma wyższych harmonicznych !

Mieszacze oparte na parze różnicowej (iloczynowe)

dlaczego brak U h ? dużo „śmieci” na wyjściu duże

amplituda napięcia heterodyny tak duża, aby tranzystory T1 i T2 pracowały jak przełączniki Przy zamianie miejscami heterodyny i sygnału wtedy

Mieszacze w pełni iloczynowe (zrównoważone) obliczenia g p … częstotliwości f s i f h nie „przechodzą” na wyjście

Układ Gilberta – najbardziej popularny

Mieszacz na tetrodzie MOS (tranzystorze dwubramkowym)

Mieszacze „samodrgające” „oszczędność” elementu aktywnego – kiedyś było to ważne

schemat uproszczonyschemat z obwodami polaryzacji Mieszacze „samodrgające”

Mieszacze diodowe brak wzmocnienia, dlatego tylko w zakresie b.w.cz. i gdy istotne są szumy