PDA

Просмотр полной версии : Входная цепь балансного смесителя



Вениаминн
07.04.2020, 15:34
Приветствую всех кому интересно) Есть вот таких два варианта включения балансного смесителя , трансформаторы к10х6х3 на сердечниках 1000-2000, 14 витков в два скрученных провода (1:1). Мне почему-то кажется что СМ2 включен более правильно, так как имеет индуктивную связь с источником сигнала и в таком включении базы входных транзисторов (ножки 1 и 2) закорочены между собой по постоянному току...что влечет за собой уменьшение входного дифференциального сопротивления смесителя с 3 кОм до 750 Ом, что наверное хорошо, плюс имеем низкое сопротивление источника сигнала для смесителя, плюс отсутствие пары емкостей на входе. В СМ1 мы получаем полноценный высокоомный вход 3 кОм и емкостную связь. Хотелось бы узнать ваше мнение коллеги.332800 332801

vadim_d
07.04.2020, 16:10
закорочены между собой по постоянному току
да, но это только рекомендация даташита, не обязаловка: там есть базовые резисторы

что влечет за собой уменьшение входного дифференциального сопротивления смесителя с 3 кОм до 750 Ом
с какой стати? если транс 1:1, то имеем то же самое значение

плюс отсутствие пары емкостей на входе
единственный плюс :)

Хотелось бы узнать ваше мнение коллеги
в СМ1 транс включен как ТДЛ (TLT), в принципе полоса может быть чуть шире, чем у СМ2, но может и наоборот, поскольку входное смесителя высокое, а волновое сопротивление "линии" может быть меньше этого значения, то есть будет добавочная шунтирующая емкость. В СМ2 минусом будет индуктивность рассеяния транса, но опять-таки при высоком входном сопротивлении вряд ли будет заметная разница

Вениаминн
07.04.2020, 16:36
с какой стати? если транс 1:1, то имеем то же самое значение Я про сопротивление смесителя по отношению к вторичной обмотке трансформатора (СМ2). Обмотка трансформатора становится перемычкой по постоянному току между базами, соответственно резисторы по 1,5 кОм включатся в параллель.

В СМ2 минусом будет индуктивность рассеяния транса, но опять-таки при высоком входном сопротивлении вряд ли будет заметная разница Источник сигнала для трансформатора будет иметь сопротивление 50-75 Ом.

UR5ZQV
07.04.2020, 16:39
Вениаминн, Такие трансформаторы не будут ни ШПТ ни ШПТЛ для первой и второй схемы, слишком большая разница в сопр. линии (сотни, десятки Ом) и согласуемых. Во второй схеме не получится ШПТ с магнитной связью, слишкои НЧ феррит и сильные паразитные емк. связи.

Вениаминн
07.04.2020, 16:44
это только рекомендация даташита Раз сто убеждался, делай по даташиту и все заработает нормально :smile:. Но это такое, юмор))


Во второй схеме не получится ШПТ с магнитной связью, слишкои НЧ феррит и сильные паразитные емк. связи. Это если мотать двумя отдельными проводами на краях кольца, Владимир из Аверс делал так в Аматор-SA для согласования смесителя с фильтром. Потом появилась скрутка из двух проводов, и все стало норм. Поэтому феррит может быть НЧ, и связь не только через феррит, но и между обмотками, индуктивная, благодаря чему получается нормальный ШПТ до 14 МГц так уж точно, все Аматоры Темерева на этом построены))).

RK4CI
07.04.2020, 16:52
трансформаторы к10х6х3 на сердечниках 1000-2000, 14 витков в два скрученных провода


Источник сигнала для трансформатора будет иметь сопротивление 50-75 Ом.
Так кроме функции трансформирования, данный трансформатор должен выполнять ещё и согласование сопротивлений. Конечно, это если вы хотите по полной использовать мощность источника сигнала. А при таких соотношениях сопротивлений, это только резонансный трансформатор, на ВЧ колечке. Ведь у вас смеситель, это микросхема SA612. По моему в даташите есть конкретные схемы включения...

Слушатель эфира
07.04.2020, 16:56
Обмотка трансформатора становится перемычкой по постоянному току между базами, соответственно резисторы по 1,5 кОм включатся в параллель.наличие "перемычки" по постоянному току никакой связи с входным сопротивлением на рабочей частоте не имеет

Вениаминн
07.04.2020, 17:04
наличие связи по постоянному току никакой связи с входным сопротивлением на рабочей частоте не имеет В таком случае заявление даташита о входном сопротивлении микросхемы 1,5 кОм на канал тоже ошибочны, ведь эти 1,5 кОм не имеют никакого отношения к входному сопротивлению на рабочей частоте. Я правильно Вас понял?


А при таких соотношениях сопротивлений, это только резонансный трансформатор, на ВЧ колечке. Ведь у вас смеситель, это микросхема SA612. По моему в даташите есть конкретные схемы включения... Да, резонансный, на одну частоту, а тут нужен ШПТ на три диапазона, поэтому функцию согласования сопротивлений он не выполняет. Для Тр2 (СМ2), есть сопротивление источника, и сопротивление смесителя с другой стороны. В такой ситуации уменьшение амплитуды сигнала на вторичке это хороший знак, есть нагрузка. Хуже было бы если на вторичке трансформатора 1:1 сигнал больше чем на первичке.

UA0OAG
07.04.2020, 17:24
Первый вариант более симметричный относительно земли. Второй вариант гальванически развязан без лишних конденсаторов и может трансформировать сопротивления соотношением витков. Но наверно лучше(и сложнее, конечно) совместить эти преимущества, включив первый трансформатор перед вторым, а то что то много хотим от одного трансформатора:)

vadim_d
07.04.2020, 17:27
делай по даташиту и все заработает нормально
там оговорка, что и без этого все схвачено :)

По моему в даташите есть конкретные схемы включения...
у NXP первые два примера - контур с трансформацией, без транса заявленный Кш не получится с 50 Ом (или УКВ штыря)


о входном сопротивлении микросхемы 1,5 кОм на канал
Скорее всего у них RF input resistance дано дифференциальное, в примечании о выходном указаны отдельные пины

Слушатель эфира
07.04.2020, 20:02
Я правильно Вас понял?Смешно :smile: Соедините в первой схеме входы по постоянному току дросселем большой индуктивности, дальше расскажите, почему у Вас входное сопротивление на рабочей частоте уменьшится из-за этого вдвое?

RK4CI
07.04.2020, 20:41
Да, резонансный, на одну частоту, а тут нужен ШПТ на три диапазона, поэтому функцию согласования сопротивлений он не выполняет.Так почему вы заявляете что выход предыдущего каскада у вас равен 50 омам?. На НЧ диапазонах ДПФ без проблем можно выполнить трансформирующим. Хотя бы под 750 ом. Далее трансформатор 1 к 4 по сопротивлению. Другое дело если получение максимальной чувствительности в задачу не входит, то с согласованием нагрузок особо можно и не заморачиваться. И так заработает. Даже при подаче сигнала только на один вывод.

Вениаминн
08.04.2020, 13:31
Первый вариант более симметричный относительно земли. Второй вариант гальванически развязан без лишних конденсаторов и может трансформировать сопротивления соотношением витков. Но наверно лучше(и сложнее, конечно) совместить эти преимущества, включив первый трансформатор перед вторым, а то что то много хотим от одного трансформатора :smile::пиво:

Скорее всего у них RF input resistance дано дифференциальное, в примечании о выходном указаны отдельные пины ???????????:roll: И вход, и выход это два по 1,5 кОм.

Так почему вы заявляете что выход предыдущего каскада у вас равен 50 омам?. Наверное потому что это макет и источником сигнала является генератор с выходом 50 Ом)

Другое дело если получение максимальной чувствительности в задачу не входит, то с согласованием нагрузок особо можно и не заморачиваться. И так заработает. Конечно работает, и спокойно слышит 1 мкВ.

Даже при подаче сигнала только на один вывод. А вот тут уже будет существенная разница.

vadim_d
08.04.2020, 13:54
И вход, и выход это два по 1,5 кОм
Выход - практически только резистор, согласен, выходным импедансом со стороны коллекторов можно смело пренебречь. А вот входы - ОЭ каскады связанные в дифпару без добавочных резисторов в эмиттерах, при тех коллекторных токах, что в даташите, добавят хороший вклад

Вениаминн
05.05.2020, 12:29
Да Вадим, но у меня дифф. вход смесителя (вторичка трансформатора) шунтирован резистором 75 Ом, поэтому наверно Rвх смесителя уже не так важно по отношению к трансформатору. В следствии этого перед первичкой появился истоковый повторитель... Все работает очень хорошо, развязка более чем с ЭМФ, единственное чего не могу понять почему Ку=1...должно быть меньше по идее, а получается 1 или даже более если номиналы в стоке и истоке подобрать. Ток стока сейчас 10 мА. 334819

vadim_d
05.05.2020, 12:37
шунтирован резистором 75 Ом, поэтому наверно Rвх смесителя уже не так важно по отношению к трансформатору
Если так, то конечно какие-то килоомы в смесителе уже погоды не делают, но возникает резонный вопрос - а на кой ляд на входе смесителя эти 75 Ом нужны? Если целью является симметрия, то я бы сделал транс на скрутке из трех проводов, среднюю точку вторички заземлил только по переменному току. Не вариант?

почему Ку=1...должно быть меньше по идее
Скорее всего влияние пробника при подключении к высокоомной цепи на выходе ЭМФ, показания занижены, а в низкоомной на выходе повторителя занижения нет

Вениаминн
05.05.2020, 13:01
возникает резонный вопрос - а на кой ляд на входе смесителя эти 75 Ом нужны? Согласен) Но! Схема разрабатывается с конца, и задача изначально стояла, во-первых запитать смеситель симметрично, а во-вторых обеспечить сопротивление источника сигнала для смесителя от 50 до 75 Ом, по причине того что именно при этих условиях Кш микросхемы минимален. Ну и бонусом получили минимум наводок на вход смесителя из-за низкого Rист. Вторичка 100мкГн, это порядка 300 Ом на частоте 500кГц, вместе с резистором 75 Ом получим 60 Ом.

Скорее всего влияние пробника при подключении к высокоомной цепи на выходе ЭМФ, показания занижены, а в низкоомной на выходе повторителя занижения нет Может быть, но усиление по мощности получилось, ЭМФ никак не реагирует на подключение трансформатора. Неравномерность АЧХ около 3Дб, затухание в полосе классическое, 15ДБ +/-... Правда напряжение сток-исток с данными номиналами маленькое, чуть больше 1В, но ток 10мА... Странно, но работает и довольно качественно...

vadim_d
05.05.2020, 14:14
во-вторых обеспечить сопротивление источника сигнала для смесителя от 50 до 75 Ом, по причине того что именно при этих условиях Кш микросхемы минимален
А выходное сопротивление истокового повторителя без 75 Ом сильно ухудшит Кш? Сомневаюсь :). Это не первый смеситель, за счет высокого импеданса на выходе ЭМФ и ИП уже есть некоторое усиление, Кш в этой точке вторичен

Вторичка 100мкГн, это порядка 300 Ом на частоте 500кГц
Это реактивная компонента, то есть нешумящая по природе, к Кш ее не притягивайте. А вот если ориентироваться на более высокое сопротивление при трехобмоточном трансе (если думать о симметрии и к=2 в этой точке), то может микрогенрей захочется поболее :)

Владимир_К
05.05.2020, 14:35
Вторичка 100мкГн, это порядка 300 Ом на частоте 500кГц, вместе с резистором 75 Ом получим 60 Ом.
Да, чем больше в лес... Причем тут 100 мкгн, XL которой Вы тулите параллельно резистору?

Вениаминн
05.05.2020, 15:44
Это реактивная компонента, то есть нешумящая по природе, к Кш ее не притягивайте. А я и не притягиваю, нас интересует сопротивление источника сигнала, а не Кш обмотки.

Добавлено через 10 минут(ы):


Причем тут 100 мкгн, XL которой Вы тулите параллельно резистору? Подскажите, как посчитать сопротивление параллельной RC цепи на заданной частоте?

Владимир_К
05.05.2020, 16:12
как посчитать сопротивление параллельной RC цепи на заданной частоте?
Как обычно, об этом много написано. Суммируете квадраты R и Xc и извлекаете корень. Но зачем? Вы индуктивное сопротивление вторичной обмотки трансформатора суммируете с сопротивлением резистора и считаете это нагрузкой. Индуктивность обмоток трансформатора по науке должна быть такой, чтобы индуктивное сопротивление этой обмотки было в 4-10 раз больше выходного сопротивления каскада к которому подключен трансформатор. Но к выходному сопротивлению это индуктивное сопротивление никакого отношения не имеет. А если бы оно имело, то с изменением частоты менялось бы в десятки раз и выходное сопротивление или сопротивление нагрузки, а этого, к счастью, нет.

vadim_d
05.05.2020, 16:49
нас интересует сопротивление источника сигнала
Именно поэтому при выполнении рекомендации

чтобы индуктивное сопротивление этой обмотки было в 4-10 раз больше выходного сопротивления каскада
при вычислении по Пифагору это отношение возведется в квадрат, и про эту компоненту можно забыть. Минимум Кш в зависимости от сопротивления источника для биполярных каскадов достаточно пологий, поэтому ловить блох тут смысла нет

Вениаминн
05.05.2020, 18:07
Минимум Кш в зависимости от сопротивления источника для биполярных каскадов достаточно пологий, поэтому ловить блох тут смысла нет Как знать, как знать...334850

vadim_d
05.05.2020, 18:13
как знать...
Все нарисовано: интервал "сэм-восэм, нэ больше" соответствует пятикратному диапазону 25-125 Ом :)

Владимир_К
05.05.2020, 18:23
Как знать,
Возможно и так, но все же такие картинки надо выкладывать с большими подробностями. А это неизвестно что и откуда. Где тут сказано, что это зависимость шума биполярного от сопротивления?
Я могу Вам выложить картинки где будет совсем другое. Вы их можете и сами посмотреть в книжке П. Хоровиц и У.Хилл "Искусство схемотехники" в разделе "шум усилителей". Там картинки совсем другие. Книжка тут на сайте есть.

Вениаминн
05.05.2020, 19:38
Это график из даташита на К174ПС1)

vadim_d
05.05.2020, 20:20
Там картинки совсем другие
Если шум от частоты, то конечно, а Кш в биполярном ОЭ от сопротивления источника, да еще обычно семейство кривых для разных токов коллектора - это характерная картинка, и для смесителя вид зависимости тот же. Так что 1дБ потерь по Кш дает пятикратный выбор R источника :)

RK4CI
05.05.2020, 20:29
К174ПС1)Так ПС1 без проблем можно перевести в режим когда её входное сопротивление будет равно 50 омам. Просто включить нижние транзисторы УВЧ по схеме с ОБ. Сигнал на эмиттеры через трансформатор. Со средней точки трансформатора токозадающий резистор на корпус. Трансформация 3 к 2. Между базами резистор. Изменяя его номинал можно менять входное сопротивление каскада. Можно просто базы по ВЧ заземлить, и входное сопротивление изменять подбирая витки трансформатором на входе. Есть схемы позволяющие вводить ООС по току эмиттеров... Вообще, К 174ПС1, имеет массу возможностей повышения параметров которые в стандартном включении не используются. Это в 612 вся структура жёстко задана производителем. ПС1, позволяет делать то, что вам хочется, с тем набором транзисторов что имеются в микросхеме.

Вениаминн
05.05.2020, 20:59
Вот как раз этим и занят...)

Вениаминн
05.05.2020, 22:05
На счет шума в один два лишних децибела на каждый смеситель...согласен , может и не много, но на пару уже 2-4 Дб, и если есть возможность убрать, то почему нет??) Это если еще не учитывать усиление этого лишнего шумка последующими каскадами.

vadim_d
05.05.2020, 22:31
но на пару уже 2-4 Дб
А вот для пары зависит от усиления между ними, при нормальном его раскладе критичным будет только первый: шумы складываются по мощности, скажем усиление в 3 даст разницу в мощности шумов 9 раз (почти десять: 1+0.1), и после извлечения корня из суммы для RMS амплитуды вклад второго совсем пропадает: SQRT(1.1)=1.05 - а без шумов второго была бы единица

Вениаминн
05.05.2020, 22:35
Тем не менее, если да, то почему нет??)) В моем случае между ними 30 Дб усиления по напряжению плюс усиление по мощности перед вторым смесителем.

ledum
05.05.2020, 22:56
BTW. В качестве курьеза. Если надо странсформировать сопротивления узлов в дофига и более раз в полосе до 20% да еще и в балансный сигнал и не терять мощность на согласующих резисторах, можно пойти по другому пути. Еще один балун на сосредоточенных элементах. Конденсаторы по 10нан - разделительные для входов смесителя.
334866
Честно украден из описания LT5522
334867
Конечно, на 500кГц смысла особого нет, но на 10.7МГц я его использовал.