|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Alan etkili transistörlere dayalı karıştırıcılar. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Sivil radyo iletişimi Okuyucuların dikkatine sunulan makale, kontrollü direnç modunda (güç kaynağı olmadan) kullanılan alan etkili transistörler üzerine yapılan karıştırıcı devrelerin çeşitlerini inceliyor ve tartışıyor. Bu tür karıştırıcılar, alıcıların, özellikle de heterodin alıcıların (doğrudan dönüşüm) dinamik aralığını önemli ölçüde genişletebilecek bir takım avantajlara sahiptir. Günümüzün yayındaki şiddetli parazit ortamında, mikserin geniş bir dinamik aralığı önemlidir; bu, pratikte zayıflatılmayan güçlü bant dışı sinyallerden kaynaklanan çapraz konuşma, intermodülasyon ve benzeri parazitlerden önemli ölçüde kurtulmayı mümkün kılar. ana seçim filtresinin önüne monte edilen basamaklar ile. RF frekans dönüştürücüsünde doğrusallığını artıran bir dizi önlem almak hala mümkünse, karıştırıcılar çoğunlukla doğrusal olmayan elemanlar (diyotlar, transistörler) üzerinde yapılır; bu, frekansı dönüştüren birçok karıştırıcının çalışma prensibi gereğidir. , doğrusal olmayan olmalıdır. Bu nedenle mikserin dinamik aralığı genellikle AMP'den daha kötüdür. Kontrollü aktif direnç modunda alan etkili transistörlere dayanan karıştırıcılar, avantajları henüz yeterince değerlendirilmemiş olan oldukça uzun bir süredir önerilmiş ve kullanılmaktadır. Bir alan etkili transistör kullanan en basit karıştırıcının devresi Şekil 1'de gösterilmektedir. XNUMX.
Giriş devresinden gelen sinyal, transistörün kaynağına beslenir ve IF veya LF sinyali (bir heterodin alıcıda) drenajdan çıkarılır. Güç kaynağı gerekmez. Yerel osilatör voltajı transistörün kapısına uygulanır ve kanal direncini kontrol eder. Düşük voltajlarda, alan etkili bir transistörün kaynak-drenaj aralığının (kanalının), uygulanan voltajın polaritesinden bağımsız olarak doğrusal bir direnç gibi davrandığı bilinmektedir. Aynı zamanda kanal direnci, kapı kaynağı voltajına bağlı olarak onlarca ohmdan birçok megohma kadar değişebilir. Bu, alan etkili transistörün karıştırıcılarda kontrollü bir doğrusal eleman olarak kullanılmasına olanak tanır. Mikserin ana avantajları arasında yüksek hassasiyet vardır, çünkü ne besleme akımı ne de yerel osilatör akımı transistör kanalından geçmez, ancak yalnızca zayıf bir sinyal akımı geçerken, transistör aynı dirence ve yüksek doğrusallığa sahip geleneksel bir dirençten daha gürültülüdür. çünkü küçük bir giriş voltajıyla kanalın iletkenliği buna bağlı değildir. Ek olarak, karıştırıcı, yerel osilatör sinyalinin giriş devresine düşük nüfuz etmesi (yalnızca kapı ve transistör kanalı arasındaki küçük bir kapasitans yoluyla) ve kapı boyunca giriş direnci nedeniyle yerel osilatörden gereken son derece düşük güç ile karakterize edilir. devre yüksektir. Böyle basit bir karıştırıcı, yaklaşık 1 µV'luk (AMP olmadan) bir hassasiyet ve yaklaşık 65 dB'lik bir dinamik aralık sağlar. Dinamik aralığı aşağıdaki klasik yollarla artırabilirsiniz: dengeli bir devreye geçin, mikserin tuş modunda çalışmasını sağlayın ve mikseri geniş bir frekans bandındaki yükle eşleştirin. Alan etkili transistörler üzerindeki dengeli karıştırıcı devreler, diyotlar üzerindeki benzer devrelerden doğmuştur; bir diyot yerine transistör kanalı bağlanmıştır ve ikincisinin polaritesi, kapının yerel osilatöre olan faz içi veya anti-faz bağlantısına karşılık gelir. . İncirde. Şekil 2, iki alan etkili transistör kullanan dengeli bir karıştırıcının devresini göstermektedir. Sinyal, transistörlerin kaynaklarına fazda beslenir ve kapılara giden heterodin voltajı antifazdadır, bu da transistörlerin dönüşümlü olarak pozitif yarım dalgalarla açılmasını sağlar.
Transistörlerin drenajlarında, IF (LF) sinyalleri faz dışıdır, bu da düşük frekanslı bir transformatör T2'nin kullanılmasını gerektirir (tüm diyagramlarda, IF (LF) transformatörlerinin manyetik çekirdekleri düz bir çizgi olarak gösterilmiştir) , manyetik çekirdeklerin manyetodielektrik olarak gösterildiği HF'nin aksine). Mikser hem heterodin hem de sinyal girişleri için dengelenmiştir. Birincisi, iki parazitik kapı kanalı kapasitansı T1 transformatörünün sekonder sargısının anti-faz terminallerine bağlı olduğundan, heterodin voltajının sinyal girişine ulaşmadığı anlamına gelir. İkincisi, parazit dönüşüm ürünlerinin, örneğin giriş sinyallerinin doğrudan tespitinden kaynaklanan düşük frekanslı akımların, LF transformatörünün anti-faz girişlerine uygulandığı ve karşılıklı olarak dengelendiği anlamına gelir. Basit dengeli karıştırıcı devresinin başka bir versiyonu Şekil 3'de gösterilmektedir. XNUMX.
Burada sinyal transistör kanallarına antifazda beslenir ve kapılara giden yerel osilatör voltajı aynı fazdadır. Daha önce olduğu gibi, karıştırıcı heterodin voltajında dengelenmiştir. Mikserin giriş sinyallerinin doğrudan tespiti için de dengelendiği daha az açıktır. Gerçek şu ki, doğrudan tespit ürünleri, transistörlerin drenajlarında aynı fazdadır (cihaz tam dalga doğrultucu görevi görür) ve düşük frekanslı transformatör T2'de telafi edilir. Açıklanan basit dengeli karıştırıcıların dezavantajları, dönüşüm yan ürünlerinin, özellikle giriş ve heterodin sinyallerinin ikinci harmoniklerinin eksik bastırılmasını içerir. Spektrumun en yüksek saflığı, çift dengeli karıştırıcılar (halka karıştırıcıların analogları) tarafından sağlanır. Dört transistörlü böyle bir karıştırıcının devresi Şekil 4'de gösterilmektedir. XNUMX.
Mikser, tüm giriş/çıkışlarda üç balun transformatörünün kurulu olmasını gerektirir. Burada, VT1, VT2 ve VT3, VT4 transistörlerinin kanalları, T1 ve TZ transformatörlerinin simetrik sargılarının terminallerini doğrudan (VT1 ve VT2 gerçekleştirilir) veya çapraz (VT3 ve VT4 gerçekleştirilir) bağlayarak dönüşümlü olarak çizilir. . Bu karıştırıcı, süperheterodin alıcılarda mükemmel sonuçlar vererek şu anda elde edilebilecek neredeyse maksimum dinamik aralığı sağlar. Elbette transformatörlerin simetrisini artırmak için her türlü önlemi almak ve aynı özelliklere sahip transistörleri seçmek gerekir. Heterodin alıcılarda kullanıldığında, Şekil 2'deki devrelere göre karıştırıcılar kullanılır. Şekil 4-50'te gösterilen transformatörler, üretimi yoğun emek gerektiren ve XNUMX Hz frekanslı ağ gürültüsü de dahil olmak üzere çeşitli parazitlere duyarlı olan düşük frekanslı bir transformatörün varlığıyla bağlantılı büyük bir dezavantaja sahiptir. Manyetik devrenin manyetik özelliklerinin doğrusal olmamasıyla ilişkili bozulmalar göz ardı edilemez. Şekil 5'deki diyagrama göre karıştırıcıda düşük frekans transformatörü yoktur. XNUMX, burada giriş ve heterodin sinyalleri antifazdaki iki transistöre sağlanır.
Esasen bu, iki diyotlu dengeli bir karıştırıcının transistör analogudur. Ancak mikserin hemen fark edilmeyen dezavantajları vardır. Yerel osilatör girişi boyunca dengeli değildir. Transistör kapılarındaki faz dışı yerel osilatör sinyali, parazitik kapasitanslar yoluyla transformatör T1'in simetrik sargısının uç terminallerine sızar ve telafi edilmez. Yerel osilatör sinyalinin anten aracılığıyla yayılmasının neden olduğu bariz zarara ek olarak, yani yakındaki diğer alıcılarla parazit oluşması, bu, kendi sinyalinin alınmasıyla doludur, ancak zaten alternatif akım arka planı ve diğer tarafından modüle edilmiştir. parazit yapmak. Sorunu çözmenin en az iki yolu vardır. Birincisi, nötrleştirici kapasitansların eklenmesinden oluşur - transistörler VT1 ve VT2'nin parazitik kapasitanslarına göre çapraz olarak bağlanan C1 ve C2 kapasitörleri. Kapasitanslarını ayarlayarak girişteki yerel osilatör sinyalinin önemli ölçüde bastırılmasını sağlayabilirsiniz. Bu aynı zamanda, LF girişine bir ses sinyali sağlandığında ve HF girişinden dengeli modüle edilmiş bir DSB sinyali çıkarıldığında, iletim yollarında bir karıştırıcı kullanıldığında (sonuçta, açıklanan tüm pasif karıştırıcılar tamamen tersine çevrilebilir) kullanışlıdır. Diğer bir yol ise balun transformatörü T1 yerine transistörlü faz invertörünün kullanılmasıdır, bkz. 6.
Transistör VT1'in kaynağında ve drenajında, C2 ve C3 ayırıcı kapasitörler aracılığıyla VT2 ve VT3 karıştırıcı transistörlerinin kaynaklarına sağlanan eşit ve antifaz sinyal voltajları üretilir. Bir heterodin alıcıda, yalnızca yüksek frekanslı akımlar değil, aynı zamanda ses frekansları da içlerinden geçtiği için kapasitörlerin önemli bir kapasiteye sahip olması gerekir. VT1 yerine iki kutuplu bir transistör kullanabilirsiniz, ancak doğrusallığı daha kötü ve giriş direnci daha düşüktür. Karıştırıcı, girişteki yerel osilatör sinyalinin yüksek düzeyde bastırılmasıyla karakterize edilir; bu, karıştırıcı transistörlerinin transformatör T1'e anti-faz bağlantısı ve faz ters çevrilmiş giriş aşamasıyla kolaylaştırılır. Ancak bu cihazın bir dezavantajı da var: transistör VT1 üzerindeki kademenin kaynak ve drenaj devreleri boyunca çıkış dirençleri farklıdır (birincisi daha düşüktür) ve genel olarak konuşursak faz invertörü asimetriktir. Şekil 7'de gösterilen dengeli karıştırıcıda. Şekil 1'de, yerel osilatör sinyalinin giriş devresine nüfuzu, p kanallı VT3, VT2 transistörlerinin bir n kanallı VT4, VT2 transistörlerine paralel bağlanması ve yerel osilatör voltajının transformatör T1'nin simetrik sargısı, antifazda zıt iletkenliğe sahip transistörlere uygulanır. Bu durumda, VT2 ve VT3 transistörleri heterodin voltajın bir yarım dalgasında, diğerinde VT4 ve VTXNUMX'te açılır. Kanalların paralel bağlanması, karıştırıcı kollarının açık durumdaki direncini azaltır ve ayrıca karıştırıcının doğrusallığını artırır. Bu arada, bu uzun zamandır çift yönlü CMOS mantık anahtarlarında kullanılıyor.
Bahsedilen anahtarlar mikserlerde kullanılabilir, ancak ne yazık ki CMOS mantık elemanlarında, bir p-kanal transistörü için antifaz kontrol sinyali (heterodin), bir invertör kullanılarak bir p-kanal transistörünün kapısına gelen sinyalden oluşturulur. İkincisi, oldukça uzun bir gecikme süresine sahiptir (K50 serisi MS için yaklaşık 561 ns), bunun sonucunda, karıştırıcının yüksek frekanslarda çalışmasını, özellikle de heterodin sinyalinin geçişini kötüleştiren ek bir faz kayması ortaya çıkar. Mikser girişine olan bağlantı tamamen ortadan kaldırılmamıştır. Sonuç olarak, özellikle heterodin alıcılar için önerilen çok ilginç ve basit bir karıştırıcının çalışmasını ele alalım (Şekil 8). Kanalları paralel olarak bağlanan iki özdeş alan etkili transistör üzerinde yapılır ve kapılara T1 transformatörünün simetrik sargısından gelen antifaz heterodin voltajları sağlanır. Transistörler sıfır geçit voltajında kapatılmalı ve yalnızca heterodin voltaj tepe noktalarında açılmalıdır. Sonuç olarak, karıştırıcı lokal osilatörün voltajının periyodu boyunca iki kez açılır ve lokal osilatörün frekansı sinyal frekansının yarısı olacak şekilde seçilir.
Bu, özellikle VHF alıcıları için (daha az frekans çoğaltma aşaması gereklidir) ve genel olarak tüm heterodin alıcılar için çok faydalıdır, çünkü anten devresine "sızan" yerel osilatör sinyali, giriş filtresi tarafından etkili bir şekilde bastırılır. Bu karıştırıcının, yerel osilatör sinyalinin giriş devrelerine düşük düzeyde nüfuz etmesinin son derece önemli olduğu senkronize heterodin VHF alıcılarında kullanılması ümit vericidir. Ancak bu karıştırıcı yalnızca yerel osilatör girişinde dengelenir, sinyal girişinde dengelenmez. Bu nedenle, geçişin doğrusal olmayışı, kaynak-drenaj transistörleri üzerindeki güçlü girişim sinyallerinin parazitik doğrudan tespiti mümkündür. Yazar: M. Syrkin (UA3ATB)
Dokunma emülasyonu için suni deri
15.04.2024 Petgugu Global kedi kumu
15.04.2024 Bakımlı erkeklerin çekiciliği
14.04.2024
▪ Yeni MOSFET transistör FDC6020C ▪ Elpida tarafından dirençli bellek prototipi ▪ Esnek nano-ince dokunmatik ekran
▪ Sitenin Güç Amplifikatörleri bölümü. Makale seçimi ▪ Pierre Corneille'in makalesi. Ünlü aforizmalar ▪ makale Lemming kimdir? ayrıntılı cevap ▪ makale Yalıtım ve çatı kaplama işleri. İş güvenliği ile ilgili standart talimat
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri