|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Kwadraturowy mikser przeciwfalowy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Projektant radioamatorów W wielu praktycznych przypadkach projektowania urządzeń radiowych wymagane są przetwornice częstotliwości, które dostarczają na wyjściu dwa sygnały kwadraturowe. Są szeroko stosowane w jednowstęgowych kondycjonerach sygnału do komunikacji, w synchronicznych urządzeniach torujących (odbiorniki z bezpośrednią konwersją) oraz w sprzęcie do przetwarzania cyfrowego. Autor tej publikacji proponuje inny sposób na łatwe zbudowanie miksera kwadraturowego. Do pełnego opisu sygnału radiowego konieczne jest ustawienie dwóch jego parametrów: amplitudy prądu A oraz fazy prądu Ψ. Na płaszczyźnie zespolonej sygnał jest reprezentowany przez wektor A, obrócony o kąt Ψ (rys. 1).
Praktyczne przedstawienie takich heterogenicznych parametrów w postaci wielkości elektrycznych jest jednak niezwykle niewygodne. Znacznie lepiej jest zastosować rzutowanie wektora sygnału na oś rzeczywistą I = A cosΨ i na oś urojoną Q = A sinΨ. Parametry te są jednorodne i są wyświetlane jako napięcia prądu stałego (ale zmieniające się wraz z modulacją) prądu po przekształceniu na częstotliwość zerową lub napięcia prądu przemiennego, gdy Ψ = ωt + φ. Ze znanych I i Q zawsze można znaleźć A i Ψ: A2 = I2 + Q2, Ψ = arctg(Q/l). Oznaczenia sygnałów przyjęte w literaturze zagranicznej: I - w fazie i Q - kwadratura. Tradycyjna technika konstruowania przekształtników kwadraturowych polega na wykorzystaniu przesuwnika fazowego wysokiej częstotliwości (HF) instalowanego w obwodzie do zasilania mieszaczy napięciem heterodynowym (rys. 2a). Na wyjściach mikserów powstają różnicowe sygnały częstotliwościowe, a ponieważ fazy sygnałów są przekształcane w taki sam sposób jak częstotliwości, sygnały te będą miały względne przesunięcie fazowe π/2. Czasami np. w odwracalnych przetwornikach jednowstęgowych, w celu zachowania przydzielonej wstęgi bocznej, w torze sygnałowym montowany jest przetwornik wysokiej częstotliwości (rys. 2b).
Przesuwniki fazowe wysokiej częstotliwości zgodnie z ryc. 2, ale wygodnie jest wykonywać na cyfrowych mikroukładach jednocześnie z dzieleniem częstotliwości lokalnego oscylatora przez 4, ale zakres częstotliwości cyfrowych przesuwników fazowych jest ograniczony do dziesiątek megaherców. Zakres przesuwników fazowych wykonanych na elementach dyskretnych LCR jest niewiele szerszy, gdyż przy wysokich częstotliwościach zaczyna silnie oddziaływać wpływ indukcyjności pasożytniczych oraz pojemności montażowych i innych elementów obwodów. W każdym razie nie jest możliwe wykonanie przesuwnika fazowego na elementach dyskretnych bez elementów dostrajających. Ogólnym trendem w przechodzeniu na wysokie częstotliwości jest stosowanie obwodów o parametrach rozłożonych, w szczególności długich linii. Przesuwnik fazy RF można również wykonać na linii o długości elektrycznej a/4. W praktyce wygodniej jest wziąć linię o długości tylko λ / 8 i skierować sygnały RF z wejścia i lokalnego oscylatora do siebie, jak pokazano na ryc. 3.
Względne przesunięcie fazowe sygnałów na wejściach mikserów wyniesie zaledwie π/2. co jest wymagane. Ale jednocześnie potrzebne są miksery, w których zarówno sygnał, jak i lokalny oscylator są podawane na to samo wejście, tj. konwencjonalne zbalansowane miksery nie są tutaj odpowiednie. Ale mikser na diodach przeciwrównoległych, zaproponowany przez autora ponad 20 lat temu, pasuje najlepiej! W nim częstotliwość lokalnego oscylatora jest połową częstotliwości sygnału, a konwersja odbywa się zgodnie z prawem F \u2d 2fl, - fc lub F \u16d Ic - XNUMXfl. Długość linii przy częstotliwości LO wyniesie tylko λ/XNUMX, ale ponieważ faza LO oraz częstotliwość podwajają się podczas konwersji, na wyjściach mikserów nadal powstają sygnały kwadraturowe. W praktycznej implementacji kwadraturowego miksera z falą przeciwbieżną wskazane jest (ale nie jest to konieczne) zastosowanie trybu fali biegnącej w linii. W tym celu impedancje wejściowe mikserów z impedancjami wyjściowymi źródeł sygnału połączonych równolegle muszą być równe impedancji charakterystycznej linii. Pojemności wejściowe i wyjściowe muszą być skompensowane poprzez równoległe podłączenie cewek indukcyjnych lub w inny sposób. Linia może być wykonana w postaci kawałka kabla koncentrycznego, w postaci drukowanej linii mikropaskowej lub na elementach bryłowych. Jako przykład praktycznej realizacji miksera na ryc. 4 przedstawia praktyczny schemat części wejściowej eksperymentalnego odbiornika heterodynowego na częstotliwości 46 MHz. Obwód wejściowy jest tworzony przez elementy L1C1, a UFC jest montowany zgodnie z obwodem wtórnika źródła na tranzystorze polowym VT1. Stopień buforowy lokalnego oscylatora na tranzystorze VT3 jest wykonany dokładnie według tego samego schematu. Lokalny oscylator odbiornika jest wykonany zgodnie ze schematem trzytonowego obwodu pojemnościowego na tranzystorze bipolarnym VT2 z wykorzystaniem rezonatora kwarcowego o częstotliwości 23 MHz. Rezystor strojenia R6 jest zainstalowany w obwodzie zasilania lokalnego oscylatora, co pozwala wybrać poziom sygnału lokalnego oscylatora na diodach miksera w celu uzyskania maksymalnego współczynnika przenoszenia.
Poprzez pojemności separujące C3 i C8 sygnały RF podawane są na końce linii z podłączonymi do nich mikserami na diodach VD1-VD4. Sama linia, ze względu na niezbyt wysoką częstotliwość, wykonana jest w formie U-kształtnego ogniwa filtra dolnoprzepustowego na elementach zbrylonych L2C9C10. Częstotliwość odcięcia łącza jest znacznie wyższa niż częstotliwość sygnału, więc wprowadza jedynie przesunięcie fazowe, a nie tłumienie sygnałów RF. Pojemności wyjściowe wtórników źródłowych i pojemności wejściowe mikserów są brane pod uwagę przy ustawianiu odpowiedniej regulacji pojemności łącza za pomocą kondensatorów trymera C9 i C10. Kondensatory C11 i C12 odfiltrowują komponenty o wysokiej częstotliwości na wyjściach miksera i ograniczają szerokość pasma audio. Cewka L1 zawiera 7 zwojów drutu PEL 0,5 i jest wykonana na ramie o średnicy 5 mm z trymerem magnetytowym. cewka linii L2 jest uzwojona na pierścieniu wysokiej częstotliwości o średnicy zewnętrznej 9 mm (policzek obwodu magnetycznego SB-9) i zawiera 8 zwojów drutu PEL 0,25. Cewka indukcyjna L3 jest potrzebna tylko do zamknięcia obwodu mieszacza dla prądu stałego, jej indukcyjność nie jest krytyczna. Konfiguracja urządzenia sprowadza się do ustawienia obwodu wejściowego i ustawienia poziomu napięcia heterodyny na maksymalny sygnał na wyjściu oraz regulacji przesunięcia fazowego w kanałach. W tym celu sygnały I i Q podawane są po odpowiednim wzmocnieniu (autor zastosował podwójny wzmacniacz operacyjny K157UD2). do wejść X i Y oscyloskopu. Ustawiając to samo wzmocnienie dla kanałów, regulując kondensatory C9 i C10, osiągają prawidłowe koło na ekranie. Opisane urządzenie zapewniało czułość ograniczoną szumem do kilku mikrowoltów (zadanie uzyskania maksymalnej czułości nie było ustawione), a dokładność przesunięcia fazowego sygnałów na wyjściach była lepsza niż kilka stopni, w każdym razie kształt cyfra na ekranie oscyloskopu była nie do odróżnienia od koła w całym zakresie częstotliwości uderzeń od prądu stałego do kilku kiloherców. Autor: V.Polyakov, Moskwa
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Ochrona przeciwpowodziowa Malediwów ▪ Gadżet do ożywienia mózgu w ciągu dnia ▪ Humanoidalne roboty Asimo wciąż się ulepszają ▪ IGBT generacji 8 z IR dla wzorcowej wydajności i niezawodności ▪ Minikomputer Zotac ZBox Nano D518
▪ sekcja serwisu Alternatywne źródła energii. Wybór artykułów ▪ Hiob, cierpliwy artykuł. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Który ptak przeżył półtora roku bez głowy? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Urzędnicy i ich obowiązki ▪ artykuł Odbiornik przemysłowy - aparat słuchowy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Magiczna ramka na karty. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony