Однополосный TRX по блок схеме Вилларда

[sev_n_v]

To EX117
Согласен. Полифазер Вилларда звучит красиво. Тем более, что наверняка эта связка теперь будет применятся только так.
Хотел создать новую тему про каскадирование полифазеров, но т.к. в любом случае полифазер будет заканчиваться Виллардом, мне так кажется. решил продолжить здесь. Полифазер+Виллард теперь одно целое.

[UR5ZQV]

sev_n_v,

Хотел создать новую тему про каскадирование полифазеров,

Так создайте.
Хоть "полифазеры" и так "каскадированы". по определению, хоть по Виларду, хоть по Полякову.
Хоть есть даже радиолюбительские разработки, типа ТПП "Пилигрим".
Единственная "неприятность", сильное увеличение трудоемкости, прецезионные резисторы и кондеры, и потеря С/Ш из за активных потерь в пассивной цепи, ради доп. 10 и даже 20 дБ подавления "зеркалки" :( (пока, по крайней мере).

[sev_n_v]

Всем добрый день.
Решил не тянуть кота за все подробности и сразу выложить наиболее экстремальный вариант.
Полифазер 4го порядка +полифазер 3го порядка +RC заглушка 2го порядка.
Модель приведена к нулевому уровню в режиме пропускания, все ФВр на полосу 300...3000Гц.
Файл модели и АЧХ в режиме задерживания в приложении.
Измеренное по курсору подавление составляет -95,15дБ, полоса несколько сузилась и составляет 315...2865Гц,
количество полюсов - 9.
Если рассматривать затухание каждого ФВР по отдельности, то получим: 40,49+28,85+17,18=86 ,52дБ.
Разницу между измеренной и расчетной 95,15-86,52=8,63дБ можно отнести за счет сужения полосы и за счет взаимного наложения полюсов на горбы АЧХ отдельных полифазеров. В первом приближении можно сказать что общее подавление равно сумме подавления составляющих.
Если кто-то думает, что нужно учитывать разброс элементов, не торопитесь бросать камни, это мы то же посмотрим.

Добавлено через 13 минут(ы):

UR5ZQV

Уважаемый Александр, прежде чем говорить нужно же думать.
Попробуйте разделить полифазер 8го порядка из Пилигрима пополам и одну половину выкинуть.
Что Вы получите?
А два полифазера четвертого порядка можно использовать как по отдельности (в двух Пилиграмах ) так и совместно, друг за другом (в одном Пилигриме).
У полифазера Пилигрима восемь полюсов, у двух полифазеро четвертого порядка - четыре, а гарантированное подавление (т.е. без настройки) может быть выше, чем у полифазера 8го порядка, у трех полифазеров тоже четыре полюса.
Вот такая загогулина.

[UR5ZQV]

sev_n_v, А если с каждого выхода "виларда" да еще по "виларду" включить, "веселые картинки" станут еще веселей, и "вилардей". Остается мелочи, обеспечить точность элементов (или настройку), и обеспечить их стабильность во времени. Только не в симуляторе, а физически. И тогда получите хоть -120дб подавления зеркалки (а еще надо остаток гетеродина задавить, не меньше).

[EX117]

Критичным к разбросу элементов является первое звено полифайзера. Поэтому в нем желательно установить точно подобранные четверки конденсаторов и резисторов из одной партии и желательно с нулевым ТКЕ и ТКС.

[sev_n_v]

Всем добрый день.
Как сказал UR5ZQV пора заканчивать с веселыми картинками и возвращаться к суровой правде жизни.

Критичным к разбросу элементов является первое звено полифайзера. Поэтому в нем желательно установить точно подобранные четверки конденсаторов и резисторов из одной партии и желательно с нулевым ТКЕ и ТКС.

А вот и не угадал.
Рассмотрим влияние разброса элементов на АЧХ полифазеров в режиме задерживания.
Гарантированное (т.е. без настройки) подавление полифазера 8го порядка при использовании комплектующих с допуском 0,5% больше -45дБ мы не получим. Рис.8, 9.
Тоже самое для полифазера 4го порядка, но при использовании комплектующих с допуском 5% т.е. в десять раз большим. Имеем без настройки -30дБ. Рис.15, 16.
Для полифазера 3го порядка при допуске 5% имеем без настройки -26дБ. рис.10, 11.
При допуске 10% имеем -24дБ. Рис.20

Поясняю для UR5ZQV что это означает. Берем любые комплектующие, а сейчас все они имеют допуск не более 10%, собираем два полифазера 3го порядка, соединяем их последовательно и имеем подавление больше на 3дБ, чем полифазер 8го порядка, где комплектующие имеют допуск 0,5%.
И самое главное – это еще не Виллард – это каскадирование. Вот если вместо последнего в полифазере сумматора поставить два и выходы подать на простой RC фазовращатель второго порядка на двух ОУ, тогда да. При этом два ортогональных остатка нерабочей боковой полосы, получив дополнительный сдвиг, будут компенсироваться, как и завещал нам великий Виллард.
При этом мы получим дополнительное подавление не менее 15дБ, которое создает отдельный фазовращатель 2го порядка.
По теории должно быть больше, т.к. в такой схеме остаток нерабочей боковой обратно пропорционален квадрату относительной ошибки фазового сдвига, в отличии от обычной, где зависимость прямая, а не квадратичная. С другой стороны – перемножение чисел при переводе в децибелы означает их сложение, а возведение в квадрат – умножение на два.
Картина была бы неполной, если бы я не посмотрел на полифазер 2го порядка рис.17, 18.
Для 2го порядка при допуске 10% имеем без настройки -15дБ.
Варианты каскадирования при допуске 10%:
I 3+3+2=24+24+15=63дБ
II 2+2+2+2=60дБ
Оба варианта имеют по шесть звеньев плюс один RC на двух ОУ, в первом будет пять полюсов, во втором – два.
Оба варианты хороши, выбирай на вкус.(с)

[EX117]

Николай! Взял для примера Вашу модельку из167 поста.Первая картинка идеальный вариант. Вторая - изменен номинал одного конденсатора на полпроцента в первом звене полифайзера. и сразу 20 дБ отправляются на китайскую гору. Вторая картинка соответственно второе звено и третья соответственно третье звено. Подавление аналогично в среднем 12 и 8 дБ. Интересный эффект обнаружился. Если в звене ставить две одинаковых пары с расхождением полпроцента между ними то картинка снова становится близкой к идеалу. Причем еще важным фактором является чередование фаз. Если одинаковые элементы ставить в очередности 0-180 и 90-270 ошибка возникает. 0-90 и 180-270 все устаканивается. Причем разницу между парами я делал один процент.

[sev_n_v]

Всем добрый день.

To EX117, UR5ZQV
Признаюсь. Был не прав, вспылил. Но теперь считаю своё предложение безобразной ошибкой, раскаиваюсь, прошу дать возможность загладить.

На самом деле все выглядит не так страшно, как может показаться на первый взгляд. Каскадирование полифазеров это не отменяет. Появляется только, благодаря бдительности ЕХ117 , существенное требование к первому полифазеру 4го порядка.
Он должен быть настроен.
При этом требования ко второму полифазеру остаются прежними: допуск 5…10%. Лучше конечно 5.
Проверял на той же модели, что и ЕХ117, но только заменил такой же конденсатор во втором полифазере номиналом на 5% выше. Первая картинка – оба полифазера настроены, вторая – с измененным номиналом конденсатора.
Интересно, а можно ли проделать такой фокус с полифазером 8го порядка. Вопрос риторический.

[EX117]

Мы тебя потом казним! Пора к практике переходить.

[UR5ZQV]

sev_n_v,
Николай, там еще бы паразитные параметры учесть, и сохранить параметры во времени (старение, окр. среда).
Обычно, при аналитическом расчете, учитывают влияние разброса на параметры (если Ваш симулятор не делает этого, то печально).
Есть такое понятие "чувствительност ь к разбросу", который при аналитическом расчете, с неумолимой мат. точностью, зараза, показывает, что при увеличении порядка, иногда катастрофически растет, "погрешность" параметров.
В таких случаях, ограничиваются практической "золотой серединой", которую можно обеспечить физически, для НЧ ФВ применительно к нашим задачам, обычно не более 4...6 порядка. Для аналоговых ВЧ ФВ еще меньше, из за сильного "паразитизма" :(.
Я, обычно, для быстрой оценки этого, пользую Ланнэ, "справочник по расчету ARC-схем", по таблицам и графикам.
И еще. Может забыли, при увеличении порядка пассивных цепей, растут потери, а с ними ухудшаются С/Ш и ДД.