О смесителе на ШТЛ

[YES]

Приветствую , ВСЕХ !

В журнале РадиоМир КВ-УКВ №9 и №10 за 2009г. опубликована статья Д.Орлова.
В ней приведена схема смесителя на ШТЛ с отличными параметрами.
Хотелось бы узнать мнения знающих людей о характеристиках и о методах измерения параметров этого смесителя.

Статья прикреплена ( может кто сделает меньшего веса ).

[YES]

И еще...

[Anvar]

Ну это же известно, и давно применяется.

[Anvar]

Лондон С.Е., Томашевич С.В. Справочник по высокочастотным трансформаторным устройствам. - М.: Радио и связь, 1984, 216 с.

[YES]

То-Anvar , спасибо , книга известная.
Хотелось бы узнать мнения о его параметрах и в частности о потерях преобразования в 1,4 dB.

[sgk]

Автор статьи в журнале "КВ и УКВ" Д. Орлов возможно не знаком с характеристиками микросхем более современных чем КР590КН8.
Например ключи в микросхемах семейства AUC
http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/sn74auc2g66.html#
имеют время переключения 0,5 нС и соротивление открытого ключа менее 4 Ом. По ссылке пример реализации
http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?p=3593 04#359304
На 144 МГц микросхемы работают без проблем
http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?p=3452 79#345279
Автор (д. Орлов) применяет отобранные транзисторы АП602Д, мне наприме они не доступны, а современных микросхем можно заказать сколько угодно.
Что касается потерь в 1,4 дБ то при замерах очень легко ошибиться в "свою сторону"особенно если хочется получить уникальные результаты. :D
Сергей sgk.

[neorganic]

При 580КН8 и AUC это немножко другое - АП602 был создан как малошумящий СВЧ-транзистор с барьером Шоттки для высокодинамичных устройств, устойчивых к различным перегрузкам (во второй половине 80-х было создано на нем довольно много аппаратуры для спектрометрии, радиофизики; в частности импульсные усилители пикосекундного диапазона). КН8 и ей подобные имеют довольно маленький диапазон линейности ключей и недостаточно быстродействующие - это короли малого сигнала, без сильных помех.



To YES: спасибо за ссылку. С АП602 , судя по старой литературе - ПТЭ и др. , действительно можно получить 1,4 дБ. Единственно требуется шунтирование цепей смещения безиндуктивной керамикой (К10-17, К10-9 или подобные), монтаж должен быть предельно плотным с короткими проводниками. И формирователь должен обеспечивать крутые фронты преключения - там в схеме действительно нужен 500лп116.

[Илья RW3FY]

Хотелось бы узнать мнения о его параметрах и в частности о потерях преобразования в 1,4 dB.
Здравствуйте, Геннадий! Гляньте на схему во вложении --- ничего из приведённых выше картинок не напоминает? :) (только чуть-чуть по-другому нарисованных :) )

Так что вот это:
http://forum.cqham.ru/download.php?id=1784 4 ( http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?t=1355 8&postdays=0&postorder=asc&&start=0 ) по отношению к схеме из приведённой Вами сейчас статьи находится впереди как минимум на два бооольших шага :) --- во-первых, по части правильного согласования линий и, во-вторых, в том, что Ваша схема двубалансная :) .

Ну а потери 1,4 дБ --- автор так и пишет, что он просто сравнивал напряжения на входе и на выходе, наблюдаемые на осциллографе. Что, естественно, не учитывает распределения мощности сигнала между спектральными составляющими в процессе преобразования частоты. Т.е. не учитывает тех самых предельно-достижимых теоретически 3,8 дб (из которых 3 дБ берётся за счёт распределения мощности сигнала между суммарной и разностной составляющей и ещё примерно 0,8 дБ теряется за счёт преобразования на гармониках гетеродина. Которые и надо к тем 1,4 дБ прибавить для получения более-менее реалистичной величины потерь преобразования (итого 1,4 + 3,8 = 5,2 дБ --- вот это уже ближе к жизни :) ).

Иными словами, он сравнивал уровень входного сигнала с суммарным уровнем всех спектральных составляющих, присутствующих на выходе смесителя (в случае идеального смесителя одно равняется другому, в случае реального --- показывает, сколько именно мощности сигнала уходит в тепло непосредственно на элементах смесителя).

[ledum]

Ох, боюсь - гудят у автора 647-е с такой схемой и 0.1мкФ блокировочным... Гига на 2 - 4. Да и ПТШ защищать как-то надо (дроссель 215 мкГ тут мало поможет) - на защите съедятся все преимущества если они и были
sgk
Сергей, кстати, обратите внимание на такие ключи, они, конечно, помедленнее AUC2Q66, но вместо ADG774А могут пойти - см. типовое время переключения
http://www.pericom.com/products/switch/assp/PI5V330S/
http://www.chipfind.ru/search/?part=pi5v330s&region=0
Просто мне нужны были ключи для кросскомутатора 8х8 на 50-90МГц, случайно попал на эти микросхемы, хотя мне они не подошли - сделали на Интерсиловской матрице.

[sgk]

Спасибо Vadim и sharp за ссылки и журналы!!!

neorganic
В свое время (восьмидесятые) читал ПТЭ - Приборы и Техника Эксперимента, но статья о смесителе со свехмалыми потерями на 3П602 не вспоминается.
Транзисторы 3П602 (АП602) в то же время заказывал но приобрести для экспериментов так и не сумел. После прочтения статьи появилось желание попробовать этот транзистор в высокодинамичном смесителе, вдруг интермодуляция будет меньше. Может Вам известны результаты измерений смесителей на АП602 по интермодуляции. Но проблемма где транзисторы приобрести, их наверное все растащили на золото. Формирователи делал в свое время на 100ЛП116 и более скростном варианте 100ЛП216. Счетные линейки на 100ТМ231 работали устойчиво до 299 МГц. Современная логика и триггеры "запросто" работают до 420 МГц при 1,25 В питания и 500-550 МГц при питании 2,5 Вольта. Формируют сигнал с размахом от "0" до U питания а не 0,8 вольта как 500 или 100 серия и потребляют меньше.
ledum
Микросхемы PI5V330SQE
несколько лучше по времени переключения чем ADG774A, можно будет попробовать заказать
Сергей sgk.

[ledum]

sgk
http://www.chipfind.ru/search/?part=%D0%B0%D0%BF60&region=0
http://www.chipfind.ru/search/?part=3%D0%BF60&region=0 :)
В качестве формирователя с делением для ключей www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MC10EL31-D.PDF - немного дороговата, но семейство неплохое. В Киеве бывали на БИСе и СЭА. Ну или
http://www.onsemi.com/PowerSolutions/parametrics.do?id=54 7
В качестве формирователя для полевиков ИМХО подойдут дифференциальные усилители типа ADA4937 - 0.9 - 4.1 В размах по выходу

[YES]

Илья , приветствую !

Благодарю!
Как всегда четкий аргументированный ответ. Именно такой комментарий я и хотел услышать.
А то фраза потери преобразования 1,4dB как то напрягла.
А что думаешь по уровню компрессии в -1dB , который еще не фиксируется при входном сигнале в 8 V и как автор проверяет степень балансности и изоляции портов испытуемого смесителя ?

P.S. Да , конечно , очень хорошо напоминает. Прекрасно помню все твои и свои варианты.

[Илья RW3FY]

День добрый!


А то фраза потери преобразования 1,4dB как то напрягла.
Ещё бы, на Нобелевскую премию тянет :D .

На самом деле, конечно, не очень корректно, когда он рядом с этими 1,4 дБ пишет о 6 дБ потерь преобразования смесителя на КН8, не давая уточнений --- многие воспримут это как один и тот же параметр. Между тем, чтоб сравнить одно с другим, нужно или к его результату прибавить 3,8 дБ, либо от тех 6 дБ их отнять. И получаем 5,2 дБ против 6 дБ --- (1,4 дБ против 2,2 дБ) --- разница намного более скромная, и очень близкая к действительности :) .


А что думаешь по уровню компрессии в -1dB , который еще не фиксируется при входном сигнале в 8 V
Скорее это 8В пик-пик, и то без гарантии надёжной работы (хотя вполне возможно, что при таких напряжениях (и даже бОльших) он в самом деле ещё не насыщается). Тут важнее другое --- там к закрытому ключу приложено полное напряжение сигнала. А у транзисторов этих предельно-допустимое напряжение сток-исток составляет 7…7,5В --- обычно на них больше 6В не подают (для переменки, соответственно, это чуть больше 2В).

В 80-х годах прошлого века и начале 90-х мои красноярские земляки за подобными транзисторами гонялись --- якобы они в самом деле позволяют получать очень высокий ДД. Но как-то это достаточно быстро заглохло, возможно, просто время такое было, что не до игрушек, многие тогда радио вообще позабрасывали. У меня есть и АП602, и 603, и 604, но я их никогда в смесителях не использовал. У всех у них негерметичные корпуса (предназначены для работы в герметизированной аппаратуре), а потому без герметизации (либо при плохой герметизации) они достаточно быстро деградируют, надёжность не очень --- поэтому народ от них наоборот уходит. В общем, все эти АП-шки --- скорее уже история, чем что-то перспективное :) . Но при желании --- почему бы не попробовать :) . Может быть даже и сам любопытства ради какой-нить макетик соберу, если время удастся выкроить :) .


и как автор проверяет степень балансности и изоляции портов испытуемого смесителя ?
Очень мало :) . Может я что-то пропустил, но он, вроде как, всего лишь померил остаток гетеродинного напряжения, да ещё не назвал, при какой частоте гетеродина. Причём внутренний голос мне подсказывает, что реально он мерил только на одном порту (IF), а не на двух (IF и RF), как пишет :) . А вообще, я сам обычно первым делом смотрю на обоих портах именно остаток гетеродинного напряжения. Например, для двубалансных смесителей на линиях с АДГ774 и ФСТ3125 при частоте гетеродина 20МГц получалось что-то в пределах 5…15 мВ пик-пик на обоих портах (получше --- с 3125 по Н-образной схеме, похуже ---кольцевая на 774).


P.S. Да , конечно , очень хорошо напоминает. Прекрасно помню все твои и свои варианты.
Даже ещё раньше --- фактически, классический ключевой балансный смеситель, которому лет, наверно, больше, чем мне :) .

[neorganic]

Замечание по схеме (видимо, там есть ошибка) : у ап602 максимальное напряжение между затвором и истоком порядка 7 вольт. Те 12 В, которые идут в питание усилителя раскачки, могут привести к снижению надежности устройства.

To ledum: что бы 645 не гудели нужно делать короткие связи между деталями, ставить безиндуктивные бокирующие конденсаторы, экранироваться и делать отдельный слой металлизации для земли - как того требует СВЧ-устройства и ЭСЛ-микросхемы.

To sgk: мне попадались в ПТЭ фрагменты схем где, например используют, ап602 для раскачки мощного арсенидгаллиевого транзистора, что бы наносекундные импульсы делать для лазера.
Мне больше нравится серия 500/1500 - 100 не вполне нормально работает при перегреве.
Да современные КМОП микросхемы имеют задержку 2-3 нс, но они обеспечивают эти цифры на подобные им же микросхемы. ЭСЛ удобна тем, что это факт. быстрый операционный усилитель, расчитанный на мощную нагрузку. Поэтому переход с ЛП116 на ап602 происходит легко и непринужденно. с КМОП схема несколько усложнится - и энергопотребление будет на уровне схемы с ЛП116.

Теперь о потерях: нужно подбирать напряжения раскачки ключа и создавать начальное смещение у полевого транзистора. Вот литература на эту тему (тут подборка - что бы был понятено как получаются формулы ):

[neorganic]

To Илья RW3FY: да, у AsGa есть серьзный недостаток - на нем окисная пленка не выполняет защитной функции. Тут все просто - после окончания работ устройство "герметизируют" - заливают лаком, или полистиролом. единственная беда АП60x - то что утеряна культура производства транзисторов из этого материала (был случай когда в партии якобы герметичных транзисторов - делалось в нулевых годах - рабочих экземпляров и не оказалось)

Про потери - нужно подбирать напряжение для раскачки, и создавать смещение на канале у транзистора. Судить по макету где правда сложно. Кроме того у ап602 довольно большой разброс по S (по крайне мере у ранних экземпляров) - надо смотреть что ставится в схему.

Для улучшения развязки в теугольнике "гетеродин-вход-выход" можно порекомендовать трасформатор с объмным витком.

[ledum]

neorganic
Ну вообще-то с 2Т647А-2 я работал почти 9 лет и сделали мы не одну сотню генераторов на них... Правда на см диапазоне. С 602, 603 и 604 тоже дело имели в генераторах. Причем лучше всего большинство из них генерит, когда сток и исток поменяны местами :) - в инверсном включении. Никогда не видел, чтобы их чем-нибудь заливали - герметезированные блоки - их место. Сопротивление этих транзисторов в открытом состоянии порядка 6-7 Ом у 602 и 3-5 Ом у 603, мерялось когда-то давно при 0.5В на стоке, затвор-исток - 0В. Но по-моему чтобы их запереть хотя бы до 1 мА при 0.5 В на стоке на затвор надо было подать минус 5 В - что было больше предельно допустимого, ИМХО.
А так непонятно - вроде бы частота собственного резонанса 100 мкГ дросселей в коллекторах намного ниже рабочих частот, даже в КВ диапазоне, т е ведут они себя больше как конденсаторы - смогут ли 647 раскачать эти емкости, или фронты завалятся.
Самый лучший формирователь для PIV5V330S (их пока нет - ждем) пока получился из 1500ЛП114 и AD8351 - фронты не более 1.5нс (точнее уже не могли померять) - воспользовались рис 27 даташита на AD8351, в смысле слегка перегрузили :), наверно можно и без ЛП-шки обойтись...Просто Лекрой Вэйвраннер, на котором мерялось, сейчас для меня недосягаем :(.

[neorganic]

To ledum:
Заливают лаком АП60x - это они корродируют во влажной атмосфере.
Про дроссель в коллекторной цепи 2т647 (т.н. паразитная генерация)- там должен быть два последовательно соединенных Г-образных LC-фильтра : первый 1-2 мкГн+безиндуктивный конденсатор на 10-20 нф (лучше проходной), второй 50-60 мкгн+км-ка на 0,1 мкф. И венчает все это со стороны источника питания тантал на 100 мкФ.

Если не будет ЛП116 (это вещь довольно редкая сейчас) - нужно сделать формирователь парафазного сигнала с равным фазовым сдвигом на двух XOR-элементах, подав на один лог. нуль, а на другой лог. един.

[ledum]

neorganic
Ох тяжко мне с Вами :). 602 , ИМХО герметичный, у 603 и 604 быстрей всего написано в ТУ - для применения в герметичной аппаратуре, не помню - 20 лет прошло, а так они совсем не герметичные, особенно 3П604А-2, там, где они работают любой лак может исказить характеристики схемы, так, что в, худшем случае, сухой азот и 10Е-5 натекание по гелию.
Ну какие 1 - 2 мкГн + 10-20 нФ на, скажем, Fгет=1 МГц (у автора от 40 кГц)? Тем более речь шла в данном случае совсем о другом.
AD8351 симметрично наедается - зачем ей более медленные 86-е, пусть даже AUC. Да и кому сейчас нужны 116 если есть, повторюсь, http://www.onsemi.com/PowerSolutions/parametrics.do?id=54 7 .
114-ю использовали потому что на макетке уже стояла (с хитро поданным питанием, чтобы попасть в зону переключения ключей)

[neorganic]

To ledum: Не обращайте внимание ledum - зануда я большой и педант :)
Про дроссели - я подумал про худший случай - это верхняя частота 200 МГц.

Про ссылку на omsemi - смотрел, но у нас с этими микросхемами есть некоторые сложности, мне намного проще достать 500 серию

[Илья RW3FY]

To Илья RW3FY: да, у AsGa есть серьзный недостаток - на нем окисная пленка не выполняет защитной функции. Тут все просто - после окончания работ устройство "герметизируют" - заливают лаком, или полистиролом.
Ну, это уже самодеятельность какая-то :) . Положено воздух откачивать и заполнять модули азотом.


Про потери - нужно подбирать напряжение для раскачки, и создавать смещение на канале у транзистора. Судить по макету где правда сложно. Кроме того у ап602 довольно большой разброс по S (по крайне мере у ранних экземпляров) - надо смотреть что ставится в схему.
В пассивных смесителях на полевиках просто раскачка берётся по максимуму --- в этом случае и разброс крутизны роли практически не играет, и транзистор наибольшую часть времени находится в наиболее линейных состояниях --- полностью открытом либо полностью закрытом. Смещение на затворе --- немножко влияет, но я бы не сказал, что сильно. Смещение канала (пропускание через канал постоянного тока) даёт неплохую прибавку IP3 (причём при любой полярности такого смещения), но и шумы растут (транзистор начинает сам генерировать шумы). В принципе, наверно, можно подобрать режим под наибольший ДД.


Для улучшения развязки в теугольнике "гетеродин-вход-выход" можно порекомендовать трасформатор с объмным витком.
Схема на двух полевиках --- просто балансная, применительно к схеме из обсуждаемой статьи это означает, что развязка гетеродинного порта с портом "RF" обеспечивается лишь за счёт малых проходных емкостей транзистора (в точке "RF" нет вычитания гетеродинного сигнала в противофазе --- в отличие от комбинаций портов "LO-IF" и "RF-IF", где соответствующее вычитание (гетеродина в одном случае и входного сигнала в другом) имеет место). Поэтому более радикальное решение --- использование двубалансной схемы, обладающей развязкой, обусловленной схемотехнически (а не только технологически) между любой возможной комбинацией портов ("LO-RF", "LO-IF" и "RF-IF"), а не только двумя ("LO-IF" и "RF-IF"). Правда, в случае использования трансформаторов на линиях схема двубалансного смесителя содержит 8 трансформаторов в полном варианте или 6 трансформаторов в слегка упрощённом (выкидывается два симметрирующих транса, которые обязательными не являются (один из таких вариантов как раз и был опробован Геннадием (YES) в схеме, ссылку на которую я давал чуть раньше)). Хотя при определённой ловкости рук число трансов можно сократить ещё и путём совмещения их обмоток на общих сердечниках --- где-нибудь до 4-х, но более навороченных.


Никогда не видел, чтобы их чем-нибудь заливали - герметезированные блоки - их место.
Именно так :) .


Сопротивление этих транзисторов в открытом состоянии порядка 6-7 Ом у 602 и 3-5 Ом у 603, мерялось когда-то давно при 0.5В на стоке, затвор-исток - 0В. Но по-моему чтобы их запереть хотя бы до 1 мА при 0.5 В на стоке на затвор надо было подать минус 5 В - что было больше предельно допустимого, ИМХО.
Да, только вот насчёт полного запирания не помню. Причём предельно-допустимое напряжение затвор-исток там всего -3,5В.


А так непонятно - вроде бы частота собственного резонанса 100 мкГ дросселей в коллекторах намного ниже рабочих частот, даже в КВ диапазоне, т е ведут они себя больше как конденсаторы - смогут ли 647 раскачать эти емкости, или фронты завалятся.
ИМХО с дросселями там будет дичайший звон стоять, и никаких наносекунд и близко (к тому же с риском попалить транзисторы) --- такое впечатление, что автор свою схему тестировал только "в статике" --- не подавая гетеродин вообще (либо всё же подвал, но только на одной-единственной фиксированной частоте). Чтоб получились наносекунды, да ещё в широком диапазоне частот гетеродина --- ИМХО нужна чисто резистивная нагрузка, причём всё очень критично даже просто к виду топологии --- сигнальные дорожки должны быть выполнены как согласованные полосковые линии, верхняя граница полосы пропускания марахайки --- минимум раз в 5…10 выше верхней частоты гетеродина… (то бишь если фронты наносекунды --- то полоса пропускания гигагерцы --- одно с другим жёстко связано)


602 , ИМХО герметичный, у 603 и 604 быстрей всего написано в ТУ - для применения в герметичной аппаратуре, не помню - 20 лет прошло,
Вроде бы для всех трёх одинаковая формулировка была (хотя может и путаю). И модули на работе откачивали передающие вроде как именно из-за 602-х. А года с 98..99-го перешли на импорт и стали крышки модулей закрывать винтами. Щас вот в руке держу 602-й --- крышка корпуса эпоксидкой приклеена --- как-то для герметизации оно того, не серьёзно :) .


а так они совсем не герметичные, особенно 3П604А-2, там, где они работают любой лак может исказить характеристики схемы, так, что в, худшем случае, сухой азот и 10Е-5 натекание по гелию.
Именно так. Фильтры полосковые в точках подстройки лачили (лак специальный, для СВЧ), а вот про транзюки --- впервые слышу :) .

[neorganic]

To Илья RW3FY: полистироловую пленку видел сам, свч-усилитель (про-во ГДР) для эпр - насколько это самадеятельность не знаю. Конструкция на вид заводская.

Звон дросселей - Дп-0,1 на 100 мкГн это, конечно, сильно. Для ЭСЛ характерна схемотехника не вида Общий Коллектор, а "заготовка" для эмиттерного повторителя. Конечно схема будет тогда выглядеть по иному. В принципе, из тех же 647 можно сделать повторитель, в эмитер поставить резистивный делитель и с него уже подавть сигнал на затвор полевика. Если питаться этот каскад будет от того же источника , что и ЛП116 - будет и ограничение по затворному напряжению и полноценное сочленение эсл и транзистора. По видимому, это повторение рч-усилителя для гармонического сигнала без учета цифровой специфики.

Про раскачку - таковая величина влияет коэффицинт передачи смесителя (тут не важно что он из себя представляет - см. Илюшина) и выходное сопротивление.

To ledum: что значит запереть до 1ма? какой же там ток протекает по каналу?

Вот рисунки из статьи Илюшина (публикация про узлы аппартуры прямого преобразования, но расчетные соотношения распространимы и на некоторые другие устройства)

[ledum]

To ledum: что значит запереть до 1ма? какой же там ток протекает по каналу?

Речь шла о тестовой схемке, где питание было 0.5В (хотя полка у них начинается с 3 В на стоке, но я бы не смог отводить на той платке тепло - ток был бы мА где-то 300). При затворе, соединенном с истоком, ток не помню, но судя по сопротивлению, которое осталось в памяти где-то 80 мА для 602. У 603 - ток больше, у 604 - меньше. 915 мне как-то жалко было мучать. Потом начинаем подавать минус, доходим до 1 мА тока стока и видим - где-то минус 5В, возможно плохие транзисторы были, а может и пробой начался :), шучу, конечно. Хотя при ширине затвора 1 мкм и таком же расстоянии между затвором и истоком при пробивном напряжении воздуха 30 кВ на см все возможно :). Но транзисторы после такого издевательства спокойно работали.


В принципе, из тех же 647 можно сделать повторитель

Вы когда-нибудь видели сантиметровый генератор на 2Т64х? Это чаще всего крохотный, меньше полутора сантиметров в габарите на поликоре, крестик с длиной плеч на базах - укороченные (за счет краевой емкости) лямбда в диэлектрике, деленная на 4, причем длина их часто была меньше длины заводского базового вывода, приходилось укорачивать вывод, у меня он генерил даже на 11ГГц - баловался из интереса, кстати сигнал снимался как раз с базы через узкий поперечный разрез в полоске (конденсатор такой на сотню фемтофарад). Если Вы, не задумываясь, поставите такой транзистор на обычную плату с вероятностью процентов 80 он загудит, а без анализатора или мощеметра Вы этого даже не заметите. Без серьезной аппаратуры с ТАКИМИ компонентами можно только теорией заниматься. А про эмиттерные повторители я уже писал в теме о дрим ресивере - без резистора в базе, хотя бы на 100 Ом, у нас был расстрел на месте - потенциальная емкостная трехточка за счет паразитных емкостей.

[sgk]

neorganic
эпр это электронный парамагнитный резонанс?
ledum
В общем расхотелось приобретать АП602 прочитав написанное.
Завтра попробую смеситель по схеме "Н" на AUC. Трансформаторы с одним витком для максимальной индентичности. Полоса пропускания на нагрузку 50 Ом от 0,1 МГц до 65 МГц по уровню 0,7.
Сергей sgk.

[ledum]

В общем расхотелось приобретать АП602 прочитав написанное.
Завтра попробую смеситель по схеме "Н" на AUC. Трансформаторы с одним витком для максимальной индентичности. Полоса пропускания на нагрузку 50 Ом от 0,1 МГц до 65 МГц по уровню 0,7.
Сергей sgk.
Я тоже не вижу больших преимуществ перед современными ключами указанных полевиков. У них есть другая экологическая ниша - генераторы и усилители средней мощности на СВЧ в технику с ПЗ - куда иморт пока ставить не очень. Кстати, а Вы не пробовали управлять ключами от ЭСЛ со сдвигом питания? Вроде работало, но нечем померять динам диапазон - звуковуха слабенькая пока.
ЗЫ Судя по бумажке это с Филура?
Удачи, ledum

[Илья RW3FY]

To Илья RW3FY: полистироловую пленку видел сам, свч-усилитель (про-во ГДР) для эпр - насколько это самадеятельность не знаю. Конструкция на вид заводская.
Самодеятельность --- она где угодно самодеятельность, в т.ч. и на заводе :) . Как только не извращаются, чтобы сэкономить...


Звон дросселей - Дп-0,1 на 100 мкГн это, конечно, сильно.
Что Вас так смутило? Возьмите цепь из большой индуктивности и выключателя, и посмотрите, что будет на выходе при быстрой коммутации с крутыми фронтами. Добавьте к этому, с одной стороны, шунтирующее сопротивление и, с другой стороны, паразитные элементы, дающие несколько побочных резонансов --- и получите достаточно точную модель того, что нарисовано там на схеме. Как оно себя поведёт при варьировании длительности импульсов в широких пределах? :) Думаю, ответ вполне понятен. В самом безобидном случае придётся тщательно подбирать топологию под конкретный тип и номинал дросселя, а сам дроссель по максимуму шунтировать (а может быть ещё и последовательное с ним сопротивление включать).


Для ЭСЛ характерна схемотехника не вида Общий Коллектор, а "заготовка" для эмиттерного повторителя. Конечно схема будет тогда выглядеть по иному. В принципе, из тех же 647 можно сделать повторитель, в эмитер поставить резистивный делитель и с него уже подавть сигнал на затвор полевика.
ЭСЛ ("эмиттерно-связанная логика") строится на основе дифференциальных усилителей (потому и "эмиттерно-связанная"). Если нужно усиление тока, грузится на эмиттерный повторитель. Если нужно усиление напряжения, грузится на диффкаскад. Второе нужно намного чаще, т.к. выходной уровень ЭСЛ имеет переменную составляющую всего 0,5...1В пик-пик, что для многих применений очень мало (даже для того же смесителя на АП-шках, к примеру, нужно раскачивать порядка 2,5...3В пик-пик (больше --- ещё лучше, но не прокатывает по надёжности)).


По видимому, это повторение рч-усилителя для гармонического сигнала без учета цифровой специфики.
Возможно.


Про раскачку - таковая величина влияет коэффицинт передачи смесителя (тут не важно что он из себя представляет - см. Илюшина) и выходное сопротивление.
Влияет лишь при недостаточном уровне раскачки. При правильно выбранном уровне гетеродина это влияние пренебрежимо мало (транзистор поочерёдно либо полностью открыт, либо полностью закрыт, в обоих случаях напряжение на затворе находится в области, в которой сопротивление канала нечувствительно к изменениям этого напряжения (на проходной характеристике это соответствовало бы чередованию глубокого насыщения и не менее глубокой отсечки, но применительно к режиму управляемого сопротивления в пассивном режиме понятие проходной характеристики не очень корректно).

Вот в активных смесителях ситуация несколько иная --- там использование таких уровней раскачки чревато выходом в нелинейный режим либо повышением шумов --- поэтому в активных смесителях подход к выбору оптимального уровня гетеродина несколько иной.


Вот рисунки из статьи Илюшина (публикация про узлы аппартуры прямого преобразования, но расчетные соотношения распространимы и на некоторые другие устройства)
Рекомендую Вам почитать Дроздова:
http://www.cqham.ru/ftp3/dw.php?b_ra3ao.djvu
К теме современных высокоуровневых смесителей это поближе (обратите внимание на смеситель на мощных полевиках --- в первую очередь на узел его раскачки и комментарии к нему). А расчёт --- оптимальное сопротивление нагрузки и оптимальное сопротивление источника сигнала для пассивного ключевого смесителя равны среднему геометрическому полного сопротивления ключа открытого и закрытого состояний, с поправкой на число ключей, их схему включения и коэффициент трансформации трансформаторов схемы. По крайней мере в первом приближении --- вполне достаточном для практики и очень хорошо подтверждающемся экспериментально.


Если Вы, не задумываясь, поставите такой транзистор на обычную плату с вероятностью процентов 80 он загудит, а без анализатора или мощеметра Вы этого даже не заметите. Без серьезной аппаратуры с ТАКИМИ компонентами можно только теорией заниматься.
Факт. Правда, всё-таки заметит --- в виде шума, который то есть, то нет, дышащего уровня полезного сигнала, и кучи взявщихся изниоткуда поражённых точек и побочных каналов приёма, гуляющих по частоте. И т.п. бяки, вылезающей тогда, когда этого меньше всего ждёшь :) .

[neorganic]

Давайте подведем некторые итоги (все таки работа новаторская, есть большой ресурс для дальнейших усовершенствований):
1. какие есть недостатки у устройства, как его правильно отладить, что бы таковое работало на частотах ~200Мгц - а не 40 кГц;
2. какие можнос делать упрощающие доработки
3. кто делал это устройство (именно на этих злосчастных транзисторах) по правилам монтажа свч-схем, пусть раскажет о результатах (своеобразный научный доклад).

To ledum: я уже говорил про правила монтажа эсл-схем, на поликоре сам травил проводники - "знаем, знаем".

To Илья RW3FY: у Дроздова, кстати, аналогичное устройство делалось на трансформаторах с объемным витком, а не на шптл. Раскачка по пробойные напряжения в упр. ключах нужна прежде всего для повышения коэффициента пропускания, другое дело таковой растет лишь до определенного предела (т.е. можно не перегружать п.т. сверх нужды). Про среднее геометрическое - как вы считаете сопротивление закрытого и открытого диода.

[Илья RW3FY]

все таки работа новаторская
А что там новаторского? :lol: Схема, которой сто лет в обед? (см. картинку на предыдущей странице --- там я всего лишь перерисовал её слегка по-другому и слегка упрощённо --- в более привычном для большинства народа виде) Или использование элементов, которые были актуальны лет 20 назад? :) Или лозунг о необходимости корректного согласования "трансформаторов-линий"? Дык мы об этом "корректном согласовании" с Геннадием (YES) ещё года два назад спорили (старожилы форума помнят), в результате чего тогда же и пришли к схемам, где корректное согласование линий --- не лозунг, а реальность (ссылку на предложенную Геннадием и успешно испытанную им же схему я давал на предыдущей странице, а то, что делал я, можно посмотреть в виде, отображающем принцип работы, вот тут: http://forum.cqham.ru/download.php?id=1692 2, а с подробностями --- в 25-м выпуске Радио-Дизайна (вот топология платы такого смесителя под использование FST3125: http://forum.cqham.ru/download.php?id=1755 5, а вот результаты некоторых сравнительных экспериментов: http://forum.cqham.ru/download.php?id=2125 1))



3. кто делал это устройство (именно на этих злосчастных транзисторах) по правилам монтажа свч-схем, пусть раскажет о результатах (своеобразный научный доклад).
ИМХО в таких вещах на передний план сегодня выходит то, как сделана схема подачи гетеродина (то бишь формирователи и усилители импульсов с наносекундными фронтами).


To Илья RW3FY: у Дроздова, кстати, аналогичное устройство делалось на трансформаторах с объемным витком, а не на шптл.
Применительно к вопросу гетеродинной раскачки, если раскачка подаётся напрямую, а не через трансформаторы (а в той схеме, которую я Вам посоветовал посмотреть (и которую Вы, судя по всему, не посмотрели), именно так и обстоит дело), то тип используемых трансформаторов вообще роли не играет. А схемы у Дроздова есть разные --- и на трансформаторах с объёмным витком (в основном ранние), и на ШПТЛ, и просто с коммутируемыми катушками связи :) .

Раскачка по пробойные напряжения в упр. ключах нужна прежде всего для повышения коэффициента пропускания, другое дело таковой растет лишь до определенного предела (т.е. можно не перегружать п.т. сверх нужды).
Не только. Это и стабильность характеристик (есть такое жаргонное выражение как "полка" по гетеродину), и ДД. И не по самые пробойные, кстати --- если нужна надёжность, то всегда оставляется достаточный запас. Просто верхняя граница уровня гетеродина в пассивных смесителях на мощных полевиках ограничена именно вопросом надёжности и ничем больше.


Про среднее геометрическое - как вы считаете сопротивление закрытого и открытого диода.
Применительно к диодам --- в качестве сопротивления открытого диода берётся его дифференциальное сопротивление (dU/dI), имеющее место при заданном рабочем токе (именно оно и определяет потери открытых диодов, порядок величин --- единицы - десятки Ом). А сопротивление закрытого ключа --- комплексное, с преобладанием емкостной составляющей (активное сопротивление в единицы кОм - единицы МОм включено параллельно с ёмкостью ключа (несколько пФ))(итоговый порядок величин --- от сотен Ом до единиц кОм). Поскольку имеет место частотная зависимость, расчёт делается для верхней рабочей частоты.

[neorganic]

To Илья RW3FY:действительно синхронное коммутирование применяли еще до первой мировой войны, но это не значит, что нужно делат как в анекдоте: "самолет -это просто связка крыльев плюс вентилятор - в нем ничего нет нового". "Сопротивление открытого ключа" нельзя брать как дифференциальное сопротивление (оно исп. для малого сигнала - порядко единиц теплового потенциала), обычно как таковое берут т.н. сопротивление базы, котрое неск. отлично от диф. сопр. и слабо зависит от тока. "Сопротвление закрытого ключа комплексное" не потому, что есть емкость. Оно так только на низких частотах. там сильно сказывается подвижность носителей тока, особенно если расчет делать для верхней границы рабочего дипазона. С Дороздовым - тут вышл казус: у него все на шптл, про объемный виток в это узле писал другой человек (с разницей около года)
Как называется тред "про корректном согласование" - у меня поиск выдает ссылки на раздел Антенны

[ledum]

С Дороздовым - тут вышл казус: у него все на шптл, про объемный виток в это узле писал другой человек (с разницей около года)

Например, В. Дроздов. Однодиапазонный телеграфный КВ трансивер. Радио 1983г. №1 стр.17-22 - трансформатор Т2 - с объемным витком. Я его содрал для синхронного детектора на КП305 измерителя емкости на 10МГц в дипломной :) - делалось вживую.

[ur4lrh]

"про корректном согласование"

Да грохнули те разборки :-( :-( :-( :-( .

Если бы нонешний автор про них почитал так и статьи не было бы.Hi!

Про линии как всегда молчу. По прежнему индуктивность линии не зависит от количества витков на сердечнике. Поэтому 300µH набираем в длинну.Товарищь явно даже Реда не читал. В который раз жуются одни и те-же грабли. Только база выбрана поэкзотичнее .

[Илья RW3FY]

To Илья RW3FY:действительно синхронное коммутирование применяли еще до первой мировой войны, но это не значит, что нужно делат как в анекдоте: "самолет -это просто связка крыльев плюс вентилятор - в нем ничего нет нового".
А что нового появилось в самолёте? :lol: И крылья, и вентилятор --- всё на месте! :lol:



"Сопротивление открытого ключа" нельзя брать как дифференциальное сопротивление (оно исп. для малого сигнала - порядко единиц теплового потенциала), обычно как таковое берут т.н. сопротивление базы, котрое неск. отлично от диф. сопр. и слабо зависит от тока.
Вы спрашивали применительно к диодам --- применительно к диодам и был мой ответ. Каким ещё является любой сигнал в пределах ДД диодного смесителя по сравнению с токами гетеродина через диоды (который в нормальном смесителе составляет единицы-десятки мА)? Правильно --- маленьким, либо ооочень маленьким. А когда ток сигнала является сопоставимым с током гетеродина --- тогда это уже нерабочий режим, при котором всё забито искажениями --- далеко за пределами ДД смесителя. Вот поэтому применительно к диодным смесителям (как и к диодным коммутаторам, и диодным аттенюаторам) и совершенно нормально употребляется понятие дифференциального сопротивления --- и благополучно используется при всех расчётах. А сопротивление базы --- лишь маленькая составная часть большой эквивалентной схемы. Кстати, зависимость дифференциального сопротивления диода в рабочей точке от уровня входного сигнала чётко характеризует одну из составляющих нелинейности коммутатора.



"Сопротвление закрытого ключа комплексное" не потому, что есть емкость. Оно так только на низких частотах. там сильно сказывается подвижность носителей тока, особенно если расчет делать для верхней границы рабочего дипазона.
Все явления, связанные с подвижностью носителей и т.д. и т.п. инерционные явления как раз и описываются емкостями и индуктивностями эквивалентной схемы. Но на частотах КВ-УКВ диапазонов влияние паразитных индуктивностей пренебрежимо мало, а влияние всех емокстей с приемлемой для практики точностью может быть сведено в одну-единственную ёмкость (которая включает в себя всё, что только есть, а отнюдь не только ёмкость выводов и корпуса) --- что, собственно, на практике и делается.


С Дороздовым - тут вышл казус: у него все на шптл, про объемный виток в это узле писал другой человек (с разницей около года)
У него есть и с объёмным витком, и просто с коммутируемыми катушками связи, и на ШПТЛ --- в разное время и в разных публикациях. Впрочем, все главные его мысли есть в его книжке, на которую ссылку я дал.


Как называется тред "про корректном согласование" - у меня поиск выдает ссылки на раздел АнтенныПопробуйте поиск по ключевым словам "ТДЛ", "ШПТЛ" и иже с ними --- возможно, найдёте какие-нибудь отголоски тех обсуждений. Идеи насчёт подхода к согласованию трансформаторов-линий я изложил в своей статье в 25-м выпуске Радио-Дизайна, посвящённой сравнительным экспериментам с некоторыми типами смесителей. А в моей ветке на первой странице ( http://forum.cqham.ru/viewtopic.php?t=1312 1&start=0 ) посмотрите в самом первом сообщении дополнене от 08.11.2008 --- там сказано, где можно скачать описание проекта трансивера, во второй части которого несколько страниц также посвящены смесителям с ТДЛ (именно в варианте с текстовым описанием --- весящим 26МБ в формате *pdf и вполовину меньшае в *djvu (там есть и более компактные файлы, но там только схемы, без текста и без схем на ТДЛ)). Ну и ссылку на сохранившуюся тему Геннадия я тут на первой странице давал --- там тоже представлен вариант двубалансного смесителя с трансформаторами на линиях, в котором согласование линий организовано совершенно корректно --- но разработанный и испытанный Геннадием.

[neorganic]

To Илья RW3FY:
определяющим у любого ключевого смесителя (хоть управляемого, хоть неуправляемого/диодного) является сигнал гетродина и на его фоне нужно рассматиривать все остальное.
"совершенно нормально употребляется понятие дифференциального сопротивления --- и благополучно используется при всех расчётах": совершенно лишне аппеляция к практике применения физических законов - они используются не совсем корректно, без указания на границы применимости данного приближения.

"Все явления, связанные с подвижностью носителей и т.д. и т.п. инерционные явления...": можно все свести емкостям/индуктивностям - только получатся не корректный результаты, трудно сопоставимые с реальностью, если таковые начать переносить из пакета математического моделирования.

"первом сообщении дополнене от 08.11.2008" - а что такая секретность: "Файл с перечнем ссылок" можно было поместить и открыто (там всего 950 байт - мелким шрифтом- полстранички)


____________________ ___________________
eax xor, xor

[Илья RW3FY]

To Илья RW3FY:
определяющим у любого ключевого смесителя (хоть управляемого, хоть неуправляемого/диодного) является сигнал гетродина и на его фоне нужно рассматиривать все остальное.
На фоне него всё и рассматривается :D . Ток гетеродина через диод либо есть (на одной полуволне гетеродинного напряжения) и ток сигнала в разы меньше него, либо тока гетеродина через диод нет (на противоположной полуволне гетеродинного напряжения) и ток сигнала течёт через паразитную ёмкость диода. Поскольку речь о ключевом режиме. В синусоидальном анализ немножко сложнее, но суть в конечном итоге сводится всё к тому же среднегеометрическом у, хотя и несколько окольными путями --- поройтесь хорошенько в учебниках по курсу РПУ :) (в тех, где применительно к расчёту смесителя рассматривается именно эквивалентная схема диода, хотя бы простейшая, а не идеализация типа идеального диода или идеального ключа). В смесителе на полевиках, поскольку там нет тока гетеродина через канал, сопротивление открытого канала рассматривается не дифференциальное, а просто сопротивление, а сопротиление закрытого канала берётся опять-таки из эквивалентной схемы как комплексное, с преобладанием емкостной составляющей.


"совершенно нормально употребляется понятие дифференциального сопротивления --- и благополучно используется при всех расчётах": совершенно лишне аппеляция к практике применения физических законов - они используются не совсем корректно, без указания на границы применимости данного приближения.
Границы применимости были обозначены не раз, только ленивый их не видел. Откройте любой учебник, в любом из них существует понятие эквивалентной схемы для любого активного элемента. В зависимости от условий задачи и конечных целей эквивалентные схемы могут быть использованы разные. Берёте полную эквивалентную схему диода и смотрите, что в ней упрощается применительно к частотам КВ-УКВ диапазонов, и что меняется когда диод полностью открыт, и когда он полностью закрыт. То же самое делаете и применительно к полевику. Это классический подход, ко мне не имеющий никакого отношения --- и чтоб научиться им пользоваться, я Вам не нужен :lol: .


"Все явления, связанные с подвижностью носителей и т.д. и т.п. инерционные явления...": можно все свести емкостям/индуктивностям - только получатся не корректный результаты, трудно сопоставимые с реальностью, если таковые начать переносить из пакета математического моделирования.
Ну Вы приведите конкретные примеры "результатов, трудно сопоставимых с реальностью" с подробным сопоставлением результатов расчёта с результатами измерений --- тогда и будем посмотреть --- а иначе подобное заявление есть просто пустое сотрясание воздуха. У меня вот наоборот, всё очень хорошо с реальностью всегда согласовывалось :D .


"первом сообщении дополнене от 08.11.2008" - а что такая секретность: "Файл с перечнем ссылок" можно было поместить и открыто (там всего 950 байт - мелким шрифтом- полстранички)
Чтоб отсеивать праздношатающихся, которым всё это не сильно нужно :lol:

А если серьёзно --- Вы сначала попробуйте выложить на данном форуме открытым текстом ссылки на рапиду, а потом рассуждайте, что проще, а что сложнее :) .

[sgk]

...Судя по бумажке это с Филура?

ledum
Сердечники с "Филура".
На картинке КСВ трансформаторов
http://forum.cqham.ru/download.php?id=5014 7
Темно синим КСВ трансформатора на трех трансфлюкторах с одновитковыми обмотками проводом диам. 0,5 мм. Светло-синим на одном трасфлюкторе, но обмотки трехвитковые провод Д 0,14 мм.
Сергей sgk.