Cechy ustanowienia mikserów. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Węzły amatorskiego sprzętu radiowego. Miksery, przetwornice częstotliwości

 Komentarze do artykułu

Ze względu na swoją prostotę, wysoką czułość i selektywność, dobrą niezawodność, odbiorniki i transceivery z bezpośrednią konwersją są popularne wśród radioamatorów. Ale nie zawsze w urządzeniu, nawet wykonanym według ustalonego schematu, tkwiące w nim możliwości i parametry są realizowane od samego początku.

W wyniku wieloletniej pracy autora tego artykułu z tej grupy urządzeń komunikacyjnych okazało się, że węzły niskiej częstotliwości (głównie wzmacniacze basowe) pozostają sprawne, gdy napięcie zasilania spada do 2…6 V (przy wartość nominalna 9 ... 12 V). Jednocześnie ich zysk z reguły maleje.

Główną przyczyną niezadowalającej pracy odbiorników i transceiverów z bezpośrednią konwersją jest nieoptymalna praca miksera. Wysokie parametry uzyskuje się tylko przy starannym doborze heterodynowego napięcia wysokiej częstotliwości na diodach mieszacza. Powinien wynosić 0,6 ... 0,75 V na diodach krzemowych i 0,15 ... 0,25 - na germanie. Przy niższych napięciach oscylatora lokalnego wzmocnienie miksera maleje. Zmniejsza się również przy wysokich napięciach, ponieważ diody są prawie cały czas otwarte. Zwiększa to hałas miksera.

Stabilność częstotliwości i amplitudy napięcia dostarczanego do miksera z lokalnego oscylatora (zwłaszcza w pasmach amatorskich HF) w dużej mierze zależy od stabilności napięcia zasilania.

W prawie wszystkich obwodach podanych w literaturze nie ma obwodu do regulacji napięcia heterodynowego na diodach mieszacza. Zaleca się dobranie lokalnego kondensatora sprzęgającego oscylatora z mikserem lub zmianę liczby zwojów cewki sprzęgającej. Ale ten proces jest bardzo pracochłonny, a ponadto nie daje pewności, że urządzenie jest poprawnie skonfigurowane.

Wadą tej metody jest również to, że w procesie zakładania konieczne jest wyłączenie odbiornika (nadawczo-odbiorczego) i przylutowanie kondensatora lub przewinięcie cewki. Ale w tym czasie stacja amatorska, której głośność jest dostrajana, często przestaje działać i dlatego nie można stwierdzić, czy czułość regulowanego urządzenia rośnie, czy maleje. Bardziej celowe jest przeprowadzenie strojenia zgodnie z sygnałami „słabej” stacji podczas stabilnego przejścia fal radiowych, tj. gdy nie ma zauważalnych wahań poziomu odbieranego sygnału.

Ze względu na brak niezbędnych przyrządów pomiarowych, odbiorniki i transceivery z bezpośrednią konwersją są często strojone „na ucho”, co nie ma najlepszego wpływu na ich parametry.

Ris.1

Na ryc. 1 przedstawia schemat sondy woltomierza, zmodyfikowanej zgodnie z zaleceniami podanymi w [2]. Pozwala dość dokładnie zmierzyć napięcie lokalnego oscylatora bezpośrednio na diodach miksera.

Rozważ proste sposoby dostrojenia i udoskonalenia odbiorników i nadajników-odbiorników z bezpośrednią konwersją, które pozwolą wyeliminować powyższe wady konstrukcyjne.

Ris.2

Przede wszystkim podczas finalizacji konieczne jest wprowadzenie obwodu stabilizującego lokalne napięcie zasilania oscylatora. Obwód stabilizatora pokazano na ryc. 2. Dioda Zenera VD1 jest wybierana przy napięciu stabilizacji 1,5 ... 2 razy mniejszym niż nominalne napięcie zasilania odbiornika (nadajnika). Rezystor R1 ustawia optymalny prąd przez diodę Zenera. Rezystancja rezystora R1 musi być taka, aby prąd stabilizacji diody Zenera VD1 nie przekraczał maksymalnej dopuszczalnej wartości. Kondensator C1 zmniejsza „wyciek” szumu diody Zenera, co skutkuje zmniejszoną modulacją szumu napięcia lokalnego oscylatora i zmniejszeniem ogólnego szumu odbiornika.

Wygodnie jest zmieniać napięcie RF na diodach mieszacza za pomocą dostrajającego rezystora bezindukcyjnego połączonego równolegle lub szeregowo z cewką sprzęgającą (odpowiednio R1, na rys. 3 i 4).

W tym drugim przypadku można użyć zarówno transformatora (ryc. 4, a) połączenie lokalnego oscylatora z mikserem, jak i autotransformatora (ryc. 4,6). Przy bardziej precyzyjnej regulacji napięcia lokalnego oscylatora (na przykład podczas odbierania sygnałów z trudno słyszalnych stacji „na ucho”) woltomierz RF jest wyłączany.

Należy zauważyć, że w przypadku zastosowania powyższych ulepszeń liczba zwojów cewek sprzęgających powinna zostać nieznacznie zwiększona, ponieważ wprowadzenie rezystora dostrajającego zmniejsza napięcie wyjściowe lokalnego oscylatora. Dotyczy to zwłaszcza wariantu, którego schemat pokazano na ryc. 3. Razem liczba zwojów cewki sprzęgającej, rezystancja rezystora R1 i pojemność kondensatora C2 muszą być takie, aby napięcie na diodach krzemowych mieszacza można było regulować w zakresie od 0 do 1,2 ... 2 V, na germanie - od 0 do 0,5 ... 1 V. W tym przypadku optymalne napięcie osiąga się w przybliżeniu w środkowej pozycji suwaka rezystora R1.

Istnieje możliwość regulacji napięcia wyjściowego lokalnego oscylatora poprzez zmianę napięcia zasilania, tak jak to zrobiono np. w [3]. Jest to jednak odpowiednie tylko przy częstotliwościach do 3...4 MHz. Przy wyższych częstotliwościach (powyżej 7 MHz) taka regulacja może prowadzić do znacznego przesunięcia częstotliwości lokalnego oscylatora.

Na ryc. 5 przedstawia schemat lokalnego oscylatora z węzłem buforowym, w którym wprowadzony jest układ regulacji napięcia wyjściowego. Powtarzając należy zauważyć, że wtórnik emitera nie zapewnia wzmocnienia napięcia, dlatego napięcie wysokiej częstotliwości na cewce sprzęgającej musi być dwukrotnie wyższe. niż jest to wymagane do normalnej pracy miksera.

W praktyce radioamatorskiej najczęściej stosuje się miksery zbalansowane diodowo. Ich główne zalety to prostota konstrukcji i konfiguracji, brak przełączania wysokiej częstotliwości podczas przełączania z odbioru na transmisję. Znacznie rzadziej stosuje się miksery zbalansowane na tranzystorach polowych i bipolarnych.

W prostych mikserach zbalansowanych diod lokalne napięcie oscylatora i niektóre produkty uboczne konwersji sygnału wyjściowego mogą być tłumione o 35 dB lub więcej. Ale takie wyniki osiąga się tylko w jednym kierunku: w tym, w którym mikser jest zrównoważony. W autorskiej konstrukcji transceivera [4] mikser jest zbalansowany tylko w kierunku końcówki mocy. Jeśli używany jest podwójnie zbalansowany mikser [5], szum zmniejszy się, czułość wzrośnie, a odporność na zakłócenia poprawi się.

Miksery podwójnie zbalansowane są zbalansowane na obu wejściach (wyjściach). Tłumią nie tylko oscylacje lokalnego oscylatora, ale także przetworzony sygnał, pozostawiając tylko produkty ich mieszania, a tym samym zapewniając czystość widma. Zastosowanie takich mikserów pozwala zmniejszyć wymagania dotyczące filtra czyszczącego zawartego na wyjściu miksera, a nawet całkowicie z niego zrezygnować poprzez podłączenie wyjścia miksera bezpośrednio do wzmacniacza IF, na którego wyjściu powinien znajdować się główny filtr wyboru (na przykład filtr EMF lub filtr kwarcowy). Znacznie wyższy poziom sygnału można zastosować do podwójnego miksera podczas odbioru, ponieważ znacznie osłabia to efekt bezpośredniego sygnału lub wykrywania zakłóceń, tj. nie ma detekcji bez udziału lokalnych oscylacji oscylatora, jak ma to miejsce w konwencjonalnym detektorze amplitudy.

Najczęściej w amatorskich projektach radiowych stosuje się podwójnie zrównoważony mikser, którego schemat pokazano na ryc. 6. Nazywa się to również pierścieniem, ponieważ zawarte w nim diody są zawarte, ale w pierścieniu.

Często zaleca się uzupełnienie tego mieszalnika o elementy równoważące R1, C1, C2 (rys. 7). Ponadto rezystor R1 musi być bezindukcyjny. To udoskonalenie poprawia parametry miksera.

Podczas pracy w zakresach niskich częstotliwości transformatory wysokiej częstotliwości są z reguły nawijane na pierścienie ferrytowe o rozmiarze K7x4x2 o przepuszczalności magnetycznej 600 ... 1000 z trzema skręconymi (3-4 skrętami na 1 cm długości) PELSHO 0,2 przewodów między sobą. Wykonanych jest około 25 zwojów (do całkowitego wypełnienia pierścienia). Podczas instalowania transformatora jego uzwojenia są fazowane zgodnie z ryc. 6 i 7.

Istnieją dwie główne opcje włączenia podwójnie zbalansowanego miksera do transceivera. W pierwszym sygnał przechodzi zarówno podczas odbioru, jak i nadawania w jednym kierunku z wejścia na wyjście mikserów. Czyli np. w znanych transceiverach „Radio-76” [6] i „Radio-76M2” [7]. Liczne eksperymenty przeprowadzone przez autora wykazały, że gdy napięcie heterodynowe jest mniejsze od optymalnego, czułość w trybie odbioru znacznie się pogarsza, a przy wyższym napięciu znacznie spada tłumienie nośnej w trybie nadawania (czułość też spada, ale jest to mniej zauważalne dla ucha niż w poprzednim przypadku). Zależność jakościową głównych parametrów nadajników-odbiorników od poziomu napięcia lokalnego oscylatora dostarczanego do miksera pokazano na ryc. 8 (krzywa 1 - czułość podczas odbioru, określana przez ucho, 2 - czułość mierzona przez urządzenia, 3 - tłumienie nośnej podczas nadawania).

W drugim wariancie sygnał w trybie odbioru podawany jest na wejście miksera zbalansowanego, a w trybie transmisji - na wyjście. Dzięki temu włączeniu stosowana jest zasada odwracalności miksera. Tak zbudowany jest tor RF transceivera opisany w [8]. Ustawienie miksera w tym przypadku sprowadza się również do ustawienia optymalnego napięcia heterodynowego i starannego jego zrównoważenia. Należy szczególnie zauważyć, że operacja regulacji nie zależy od zasady budowy toru RF transceivera.

Teraz kilka praktycznych zaleceń dotyczących ustalenia toru radiowego transceivera.

Przede wszystkim musisz skonfigurować miksery. Wcześniej silniki rezystorów równoważących w nich ustawione były w pozycji środkowej. Następnie GSS jest podłączony do gniazda antenowego transceivera i napięcie heterodynowe na mikserach jest stopniowo zwiększane. Sygnał z GSS dostarczany jest na poziomie kilkukrotnie przekraczającym czułość toru odbiorczego. Konieczne jest uzyskanie odbioru sygnału. Jeśli nie ma generatora, operacja jest wykonywana przez ucho, odbierając sygnał z amatorskiej stacji radiowej SSB lub generatora szumów na diodzie Zenera małej mocy.

Następnie naprzemiennie wyreguluj każdy z mikserów. Najpierw wybierane jest optymalne napięcie heterodynowe. Aby to zrobić, jest stopniowo zwiększany i oceniany ze słuchu: czy zwiększa się głośność odbioru sygnału GSS, stacji radiowej lub generatora szumów. Jak zauważył autor, wraz ze wzrostem napięcia heterodynowego przyłożonego do miksera, głośność słyszalnego odbioru najpierw wzrasta, osiąga maksimum, a następnie praktycznie się nie zmienia (rys. 8, krzywa 1). Napięcie heterodynowe powinno być tak ustawione, aby przy jego nieznacznym zmniejszeniu głośność odbioru spadała, a przy nieznacznym zwiększeniu nie wzrastała. W praktyce realizuje się to poprzez poruszanie się w niewielkim zakresie silnika rezystorowego, który kontroluje poziom napięcia wyjściowego lokalnego oscylatora. Jeżeli w transiwerze nie ma takiej możliwości, to urządzenie należy zmodyfikować.

Z reguły popychacz emitera jest włączany na wyjściu jednego lub drugiego lokalnego oscylatora. W tym przypadku udoskonalenie okazuje się bardzo proste: stały rezystor w obwodzie emitera tranzystora jest zastąpiony nieindukcyjnym rezystorem strojenia o tej samej wartości, co stały.

Po zoptymalizowaniu napięcia heterodynowego miksery muszą być ponownie bardziej starannie wyważone. Miliwoltomierz RF lub oscyloskop jest podłączony do wejścia lub wyjścia (w zależności od konstrukcji nadajnika-odbiornika) i przesuwając suwak rezystora R1, a następnie regulując kondensatory C1 i C2 (patrz rys. 7), minimum odczytów. Jeżeli używane są urządzenia o dużej impedancji wejściowej, to do wejścia i wyjścia miksera należy podłączyć rezystory o zwartej rezystancji (w zakresie 50...100 Ohm).

Należy preferować równoważenie w kierunku wyjścia toru transmisyjnego. Różnica w równowadze między wejściem a wyjściem miksera powinna być niewielka (kilka decybeli). Jeśli osiąga 10 dB lub więcej, to z reguły jest to konsekwencją faktu, że napięcie heterodyny przyłożone do miksera jest znacznie wyższe niż optymalne.

Aby sprawdzić i zrównoważyć miksery, autor stworzył proste urządzenia. Na ryc. 9, a pokazuje obwód wzmacniacza RF, do którego wejścia podłączony jest mikser, a woltomierz wysokiej częstotliwości jest podłączony do wyjścia do strojenia zgrubnego (ryc. 9, b), do precyzyjnego strojenia - sonda RF (ryc. 9, c). Jednocześnie nie jest konieczne instalowanie w mikserze dodatkowych rezystorów o rezystancji 50 ... 100 Ohm.

Na koniec miksery są dostrajane po zainstalowaniu ich w transceiverze (przechodzi w tryb transmisji). Urządzenie musi być najpierw ustawione w trybie odbioru. Aby zapobiec zakłócaniu balansu przez szum mikrofonu, wejście wzmacniacza mikrofonu jest zwarte. Mikser najniższych częstotliwości jest równoważony najpierw, a następnie reszta w kolejności sygnału przechodzącego przez nie w trybie nadawczym, osiągając minimum odczytów RF na manekinach obciążenia (rys. 10) podłączonym do wzmacniacza mocy transceivera. Następnie dostosuj ustawienia pozostałych węzłów. Wskazane jest powtórzenie tej procedury dwa lub trzy razy.

literatura

1. Poliakow W.T. Radioamatorzy o technice bezpośredniej konwersji. - M.: Patriota, 1990, s. 264.
2. Stepanov B. Pomiar małych napięć RF. - Radio, 1980, nr 7, s. 55-56.
3. Artemenko V. Prosty mini-nadajnik SSB na 160 m. - Radioamator, 1994, nr 1.c. 45, 46.
4. Artemenko V.A. Prosty nadajnik-odbiornik z EMF. - RadioAmator, 1995, nr 2, s. 7-10.
5. Bunin S.G., Yaylenko L.P. Podręcznik krótkofalówki amatorskiej. - K.: Technika, 1984, s. 264.
6. Stepanov B., Shulgin G. Transceiver „Radio-76”. - Radio, 1976, nr 6, s. 17-19, nr 7, s. 19-22.
7. Stiepanow B., Shulgin G. Transceiver „Radio-76M2”. - Radio, 1983, N 11, s. 21-23, nr 12, s. 16-18.
8. Wasiliew V. Odwracalna ścieżka w transceiverze. - Radio, nr 10, s.20,21.

Autor: Vladislav Artemenko (UT5UDJ) Kijów. Ukraina, KV dziennik 4,5-97; Publikacja: N. Bolszakow, rf.atnn.ru

Zobacz inne artykuły Sekcja Węzły amatorskiego sprzętu radiowego. Miksery, przetwornice częstotliwości.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Stworzył najwyższą rakietę 18.08.2021 Inżynierowie SpaceX z powodzeniem zainstalowali drugi stopień statku kosmicznego Starship SN20 na superciężkim pojeździe startowym. W wyniku tej operacji powstała konstrukcja o wysokości 120 metrów (394 stóp), wyższa niż rakieta Apollo Saturn V era (362,9 stopy) i wyższa niż przyszła rakieta SLS w maksymalnej konfiguracji Block 2 (365,1 stopy). Innymi słowy, SpaceX zdołał zbudować najwyższą rakietę w historii, która ma opuścić powierzchnię Ziemi i wysłać swój ładunek w kosmos. Wzmacniacz Super Heavy BN4 został zainstalowany na wyrzutni 3 sierpnia, po zainstalowaniu na niej wszystkich 29 silników odrzutowych Raptor. Górna i dolna część rakiety mają tę samą średnicę (9 metrów), a jej wysokość to 70 metrów. Dodajmy do tego kolejne 50 metrów statku kosmicznego Starship, a otrzymamy wspaniałą 120-metrową strukturę, patrzącą w niebo. SpaceX planuje wypuścić parę Super Heavy BN4 - Starship SN20 jeszcze w tym roku. Rozpoczęcie misji odbędzie się według następującego scenariusza – lotniskowiec Super Heavy BN4 będzie działał przez 169 sekund, zanim oddzieli się od niego drugi etap, Starship SN20. Następnie zużyty pojazd nośny spadnie do Zatoki Meksykańskiej około 30 kilometrów od miejsca startu. Tymczasem statek kosmiczny włączy silniki, wejdzie na krótko na orbitę ziemską i ponownie wejdzie w atmosferę. Po opadnięciu statek kosmiczny rozpłynie się w Oceanie Spokojnym w pobliżu hawajskiej wyspy Kauai. Po ukończeniu, rakieta Super Heavy BN4 stanie się najpotężniejszą maszyną startową, zdolną do podnoszenia 150 ton ładunku na orbitę. Silniki rakietowe pracują na mieszaninie zimnego ciekłego metanu i ciekłego tlenu, wspólne działanie wszystkich 29 silników podczas startu jest w stanie zapewnić ciąg z siłą 72 meganiutonów.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Anti-printer odzyskuje papier z kopii

▪ GPS pomaga niewidomym

▪ Karty pamięci Kingmax z zapisem 4K2K

▪ Platforma bezprzewodowa 6 Gb/s

▪ Zwiększona wydajność paneli grafenowych

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Zasilacze. Wybór artykułu

▪ artykuł Kręcenie kreskówki. sztuka wideo

▪ artykuł O jakiej większej bitwie, która miała miejsce na terytorium współczesnej Rosji w 1391 roku, nie wspomina większość podręczników? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł o truskawkach. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ Artykuł Pasta do zębów. Proste przepisy i porady

▪ artykuł Sieć nadawcza kanałów telewizyjnych w Rosji. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024