|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Kluczowe miksery na mikroukładach. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Węzły amatorskiego sprzętu radiowego. Miksery, przetwornice częstotliwości Tym razem - obwód mikserów na kluczach elektronicznych i kilka praktycznych obwodów. Przypuśćmy, że coś takiego już się wydarzyło, ale nie bez powodu mówią: „powtórzenie jest matką nauki”. Jak młodzi radioamatorzy dowiadują się o zasadzie działania miksera. czy stare czasopisma są na śmietniku, a nowa literatura dotyczy tylko komputerów? W międzyczasie obwód miksera jest stale ulepszany. Deweloperzy dążą do uzyskania miksera o idealnych parametrach: dużym zakresie dynamiki. proste, ekonomiczne, technologiczne i szerokopasmowe. Taki, być może, będzie mikser zmontowany na ultraszybkich klawiszach sterowanych przez szybkie cyfrowe mikroukłady CMOS. Radioamatorzy nie tracą zainteresowania obwodami miksera. Nowoczesna podstawa elementu pozwala na zaprojektowanie nietypowych baterii o niesamowitych właściwościach. Ale najpierw trochę teorii i terminologii. W środowisku radioamatorskim istnieje podział mikserów na kluczowe i „gładkie” – w zależności od typu sygnału lokalnego oscylatora, prostokątne lub sinusoidalne. Mówią też o mikserach pasywnych i aktywnych – miksery pasywne, w przeciwieństwie do mikserów aktywnych, nie wzmacniają przetworzonego sygnału. Zgodnie z zasadą działania, na ogół wszystkie miksery są przełącznikami fazy sygnału wejściowego z częstotliwością sygnału lokalnego oscylatora. Jako elementy przełączające stosuje się zwykle diody, tranzystory lub przełączniki elektroniczne. Co więcej, aktywne mogą być oczywiście tylko miksery na tranzystorach. Chociaż nie wszystkie miksery tranzystorowe są aktywne. Na przykład mikser, który wzbudził duże zainteresowanie czytelników i omówiony w RD #1-97 na stronie 11, nie jest aktywny. Łatwo zrozumieć zasadę działania miksera, rozpatrując obwód klasycznego miksera zbalansowanego pierścieniem diodowym, rys.1.
Napięcie lokalnego oscylatora Uget. w momencie, gdy jego polaryzacja w punkcie A względem punktu B jest dodatnia, otwiera parę diod VD1 i VD4. W przypadku sygnału przechodzi on przez te diody z wejścia na wyjście miksera. Trwa to do momentu odwrócenia znaku napięcia lokalnego oscylatora. W takim przypadku diody VD1, VD4 zamykają się, a diody VD2, VD3 otwierają się. Przez te diody przechodzi ten sam sygnał, co w pierwszym przypadku, tylko jego faza na wyjściu mieszacza jest odwrócona - zaczynają działać przeciwne wnioski uzwojenia wtórnego transformatora T2. Lokalne prądy oscylatora w symetrycznych uzwojeniach transformatorów T1 i T2 są zawsze skierowane w przeciwnych kierunkach i wzajemnie się znoszą. Oczywiście bez specjalnych środków trudno jest osiągnąć akceptowalną kompensację tych prądów, a na wyjściu miksera pojawia się sygnał resztkowy o częstotliwości lokalnego oscylatora (nośnika). Aby zrównoważyć mikser, w przerwie jednego z symetrycznych uzwojeń transformatorów zawarty jest rezystor zmienny. Ale i w tym przypadku trudno jest osiągnąć głębokie tłumienie nośnej - ma to wpływ na rozpiętość rezystancji diod technologicznych, asymetrię uzwojeń transformatora, pojemności montażowe i inne czynniki. Teraz wyobraź sobie, że zastąpiliśmy diody kluczami elektronicznymi - przełącznikami, w swoich właściwościach zbliżonych do zwykłych styków przekaźnikowych, ale ze znacznie większą prędkością, rys. 2.
W tym przypadku obwody sterujące i tor sygnału są odseparowane, co znacznie ogranicza ich wzajemną penetrację. Ale to nie wszystkie otrzymane korzyści. Nowoczesne przełączniki elektroniczne (na przykład MAX361 firmy MAXIM) mają rezystancję otwarcia mniejszą niż 2 omy i szybkość przełączania około 100 nanosekund. Dodatkowo każdy z czterech kluczy znajdujących się w obudowie mikroukładu zachowuje swoje parametry w zakresie napięcia przełączania w granicach +/-20 V. Oznacza to, że klucz publiczny nie wprowadza żadnych nieliniowych zniekształceń do przechodzącego przez niego sygnału. Klucze elektroniczne są sterowane sygnałami z cyfrowymi poziomami dostarczanymi na wyjścia „F1” i „F2” w przeciwfazie z lokalnego mikroukładu kondycjonującego sygnał oscylatora. Schemat kształtownika pokazano na rys.3.
Rezystancja wejściowa jest określona przez wartość rezystorów R1, R2, a amplituda podawanego na wejście sygnału lokalnego oscylatora wynosi około 0,5 V. Tłumienie przebicia sygnału sterującego do obwodów przełączanych zgodnie ze specyfikacją dla mikroukładów serii 1561 przekracza wartość (-130 dB), co pozwala na montaż miksera na takich klawiszach, bez większych trudności osiągnąć tłumienie nośne prawie 100 dB! Przetestowałem jeszcze kilka układów mikserów, które były używane jako kondycjonery sygnału DSB oraz jako miksery - nośne częstotliwości roboczej podczas pracy na pasmach KB niskiej częstotliwości - od 160 do 40 metrów. W najprostszym schemacie używany jest tylko jeden klucz. Rysunek 4 przedstawia schemat tego miksera. Jest używany jako sterownik DSB.
Jako wzmacniacz mikrofonowy może służyć dowolny wzmacniacz operacyjny. Oryginalny sygnał jest do niego doprowadzany z elektretowego mikrofonu pojemnościowego. Wejście klucza jest podłączone bezpośrednio do wyjścia „opampa”, a obwody R1, R2, C1 automatycznie utrzymują równowagę miksera. Rezonansowe właściwości podłączonego filtra elektromechanicznego przywracają poziomą symetrię sygnału wyjściowego. Zaletą tego układu jest jego prostota, a także fakt, że sygnał sterujący jest sygnałem unipolarnym o lokalnej częstotliwości oscylatora. Przy zastosowaniu miniaturowego piezoceramicznego pola elektromagnetycznego typu FEM4-031-500-3,1V-2 kondensator C2 można wykluczyć, a rezystory Rl i R2 można dobrać tak, aby dopasować mikser do impedancji wejściowej filtra, co w tym przypadku będzie około 5 kOhm. Kolejny zbalansowany modulator, rys. 5, działa dobrze przy częstotliwościach do 12 MHz, ale w przeciwieństwie do poprzedniego miksera, ten również wymaga sterowania dwukierunkowego.
Jako transformator T1 stosuje się dopasowany transformator niskoczęstotliwościowy z odbiornika, a dla uczulonych na transformatory możemy polecić układ Rys.6.
Przy częstotliwości LO 500 kHz tłumienie nośnej w tym obwodzie wynosiło 94 dB. Ten sam obwód został z powodzeniem wykorzystany jako drugi nadajnik-mikser do zakresu, a także jako demodulator lub detektor SSB, Rys.7.
Na bazie tych jednostek zmontowałem i od kilku lat eksploatuję niewielki kompresor niskich częstotliwości, który pozwolił mi zapomnieć, co to jest pompowanie stopni wyjściowych nadajników. Jego uproszczony schemat pokazano na rys.8.
Idea tego urządzenia jest znana od dawna, ale sądząc po publikacjach, wciąż rezonuje z radioamatorami w postaci takiej czy innej realizacji technicznej. Zasada działania polega na ograniczeniu generowanego sygnału SSB z późniejszym filtrowaniem na dodatkowym EMF. Zaproponowana konstrukcja obwodu mieszaczy pozwoliła na uzyskanie bardziej liniowego sygnału. Tak więc, przy stopniu ograniczenia około 15 dB, korespondenci na antenie nie zauważyli pojawienia się zauważalnych zniekształceń, które zwykle towarzyszą kompresji, ale zauważyli wzrost poziomu sygnału o 1,5 punktu. Liniowość ścieżki wynika z braku zniekształceń w mikserach. Ze względu na stosunkowo wyższy poziom sygnałów i niskie prądy dla potrzeb obwodu, nie ma potrzeby ekranowania poszczególnych jego części, a wspomniane tłumienie nośników uzyskuje się całkowicie dowolną instalacją. Kompresor posiada trzy wyjścia, co ułatwia eksperymentowanie z nim. Pierwszym wyjściem będzie skompresowany sygnał liniowy ns ze wzmacniacza mikrofonowego. Po drugie - skompresowany sygnał o niskiej częstotliwości. A na trzecim wyjściu – skompresowany sygnał SSB. Całe urządzenie mieści się w obudowie mikrofonu ręcznego z przenośnego transceivera. Pobór prądu ze źródła 12 V wynosi około 15 mA. Kiedyś używałem tego „mikrofonu” jako sterownika do jednopasmowego nadajnika-odbiornika z jedną konwersją. Dodałem tylko drugi mikser, rys. 7, sterownik push-pull, którego obwód jest podany w RD nr 1-97 na str. 15 i wzmacniacz mocy (RD nr 2-97, str. 3). Okazało się, że jest to niewielka, ale potężna „rzecz do dawania”. W przyszłości planowane jest eksperymentowanie z klawiszami w mikserach przystawek transceiverów do bardziej złożonych odbiorników, a także do transceiverów bezpośredniej konwersji. Rysunek 9 przedstawia schemat innego miksera. Był używany jako mój pierwszy mikser do nadajnika z zestawem filtrów Quartz 35 i jest dobry pod tym względem, że nie wymaga wyjścia środkowego transformatora.
Chcę jeszcze raz zaznaczyć, że powyższe obwody były przeze mnie testowane tylko w ścieżkach kondycjonowania sygnału nadajników dla pasm amatorskich niskiej częstotliwości. Używanie klawiszy na górnych pasmach KB jest utrudnione przez mój brak informacji o szybszych układach. Będę wdzięczny radioamatorom, którzy udzielili takich informacji. Co do zastosowania tego układu w odbiornikach to temat do dalszych eksperymentów.Według mnie całkiem możliwe jest wykorzystanie takich mikserów np. jako detektorów SSB. A szybkie klawisze mogą być używane w pierwszych mikserach odbiornika. Wyobrażam sobie, jaki zakres dynamiki będą miały, gdy będą w stanie przełączać sygnał dwudziestowoltowy bez zniekształceń! Autor: S.Makarkin, RX3AKT; Publikacja: N. Bolszakow, rf.atnn.ru
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Długość dnia na Wenus jest ciągle inna ▪ Każdy materiał zamienia się w szkło ▪ Ultraszybkie źródło światła ze sztucznego atomu ▪ Przekaźnik optoelektroniczny serii FTR-SL ▪ Paliwo wodorowe z wody morskiej
▪ sekcja serwisu Alternatywne źródła energii. Wybór artykułów ▪ artykuł Immanuela Kanta. Słynne aforyzmy ▪ artykuł Ile kosztuje produkcja rosyjskich kopiejek? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Resuscytacja. Opieka zdrowotna ▪ artykuł Przełącznik antenowy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
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