[quote="RV3DAR"]а не пробовали смеситель на 8 диодах КД522 по "очень хитрой" схеме?[quote]
А где диоды Шоттки, например КД922. Я как- то делал на них по два в параллель (всего 16 шт), при токе 40 mA через мост и фронтах меандра 2 - 2.5 нс, с преобразованием вверх. Правда обмерить все это не удалось, началась перестройка и все рухнуло.
Да, было бы любопытно и такой обмерить. Я смеситель на 16 диодах АА112, управляемых меандром, использую в домашнем спектроанализаторе. Но его не мерил, т.к. наоборот при его помощи измерения и проделываю, отдельно же ещё один такой собирать было неохота. Под рукой есть только КД522, АА112 и 3А131, поэтому выбрал для эксперимента КД522 --- интересно было сделать именно с дешёвыми и распространёнными диодами. К тому же ёмкость 4 пФ, динамическое сопротивление 4 Ома (при токе = 10мА), предельно допустимый ток 50 мА и сколько-то наносекунд время переключения --- для диодов смесителя КВ диапазона под режим без преобразования вверх --- не так уж плохо. Если бы в этом смесителе в формирователь меандра подобрать более дешёвые транзисторы, чем стоящие там сейчас КТ610, из числа широко распространённых, и заменить делитель на 2 193-й серии на что-то, опять же, более дешёвое и распространённое --- вышел бы идеальный "высокоуровневый смеситель сельского р/любителя" --- именно с этой позиции меня и интересовал вариант с дешёвыми и распространёнными диодами. Транзисторные сборки далеко не всегда и не везде можно купить, даже у меня, находящегося в двух шагах от Москвы, были с этим проблемы, а простые диоды есть повсюду и доступны каждому.Сообщение от kalexn
73!
Илья, "очень хитрый ход" с "очень хитрой схемой" имел целью выведать у Вас ноу-хау. Осталось еще расколоть насчет автосмещения. Наверное, это как у Рэда в кольцевом смесителе очень высокого уровня - резистор и кондер в каждом плече?
Я думаю, что такой смеситель на диодных ключах с подачей напряжения гетеродина непосредственно через какую-нибудь AC74 или КР1554 - оптимальный вариант с точки зрения простоты схемы и доступности элементной базы при вполне приличных параметрах.
73!
Ага, значит я не зря заговорил о таком смесителе, как о возможном прототипе "народного"!
RC-цепочки стоят последовательно с каждым диодом. Ёмкости 0.1мкФ, но это не критично. Резисторы --- по 39 Ом. Лучше ставить ом по 100, но для этого нужен намного больший размах меандра. Я же ориентировался на применение смесителя в портативном аппарате при питании малосигнальных узлов +8В. Смеситель построен на двух диодных мостах. Подача меандра --- непосредственно от дифкаскада на паре КТ610, через резисторы 20 Ом и разделительные ёмкости. Гетеродин подаётся на делитель 193ИЕ1, после неё пара КТ368 по схеме ОК, они и качают дифкаскад. Между коллекторами 610 по переменному току включен ограничитель на 8шт. встречно-параллельных диодах КД522 --- подравнивают меандр и предотвращают переход транзисторов в насыщение на НЧ, где их усиление больше.
1554 или АС74 в качестве драйвера в чистом виде слабоваты --- смесителю нужен размах не меньше 5,6В при токе 20...30 мА, но можно попробовать их в сочетании с транзисторными ключами. Но каскады ОЭ стыковать с ТТЛ уровнями без потери быстродействия неудобно, а для ОК нужно использовать эти м/с при повышенныом по сравнению с предельным паспортным напряжении питания, поэтому я и использовал м/схему ЭСЛ. Сам думаю, как бы сделать проще, но под частоты гетеродина до 40МГц проще пока не выходит.
73!
так это доработанная-переработанная схема смесителя Вашего трансивера из Радиодизайна-21?
Да. Не столько доработанная-переработанная
73!
Как-то, рассматривая вопрос уменьшения потерь в преобразователях высокого уровня, я подумал, а нельзя ли отказаться от входного трансформатора? Он расщепляет входной сигнал на два противофазных сигнала, и далее ключи из этих двух сигналов получают фазоманипулированный сигнал. Проблемы с трансформатором - нужна широкополосность, малые потери, симметрия в широкой полосе частот. А если его поставить не вначале, а в конце преобразователя и уже из двух противофазных сигналов ПЧ получить нужный сигнал. Сразу отпадает вопрос с широкополосностью трансформатора, потерями и симметрировать его нужно в узкой полосе. На диплексер и последующие каскады приходящий сигнал будет в два раза меньше и следовательно увеличится ДД по крайней мере на 3дБ.
Предлагаю обсудить данную схему, может, кто попробует ее реализовать.
Да, такой вариант тоже имеет право на существование. Достоинства Вы назвали, поэтому я попробую в первую очередь сконцентрироваться на недостатках.
Итак, первое. От одного трансформатора мы ушли, но при этом сделали обязательным другой --- по гетеродину. Почему обязательным? --- Потому что при таком включении ключей (для простоты каждый мост буду называть просто ключом)--- когда ключ "висит в воздухе" отностельно земли, а не соединён с ней одним из своих концов, необходима обязательная развязка управляющего элемента и ключа. Т.е. в таком варианте нельзя управлять мостами напрямую, с коллекторов транзисторов, т.к. при этом открытый ключ (по сути, сигнальная цепь) будет шунтироваться выходным сопротивлением управляющего каскада, т.е. резко увеличатся потери. Поэтому при указанном включении ключами можно управлять только так, как нарисовано на схеме --- т.е. только через "подвешенные" относительно общего провода обмотки трансформатора (или одну общую обмотку). Причём помимо требования к широкополосности (а оно очень жёсткое, т.к. хотим прогонять через него меандр) при этом возникает ещё и требование соблюдения минимальной ёмкости между первичной и вторичными обмотками (эта ёмкость также будет шунтировать ключи). Собственно, этим недостатком обладает и смеситель опубликованного в Р/Д трансивера. Это не столь уж страшно (по потерям тот смеситель всё равно укладывается в 5...6 дБ во всём диапазоне), просто заставляет быть внимательным при изготовлении трансформатора, без которого потери в таком варианте возрастают --- изначально ставить по гетеродинной цепи трансформатор я не хотел. Собственно, желание отказаться в первую очередь от гетеродинного трансформатора и подтолкнуло меня к продолжению экспериментов с подобным смесителем и проверке, как поведёт себя смеситель с соединёнными с землёй мостами и непосредственным управлением ключей --- повёл вполне нормально. Опять же, возвращаясь к эффекту шунтирования ключей, могу добавить, что предложенный Вами вариант гораздо более приемлем в сочетании со смесителями на полевиках. Например, в схеме Прокофьева/Полякова из Радио за 87, если не изменяет память, год ("Радиочастотный блок"), или в схеме Дроздова на 4 шт. КП905 --- там эффект шунтирования ключей выходным сопротивлением управляющих транзисторов намного меньше.
Второе. Давайте посмотрим, а столь ли уж высоки требования к широкополосности "сигнального" трансформатора. В идеале, конечно, он должен пропускать частоты от 1,5 до 30МГц с минимальными завалами по краям. И это вполне нормально достижимо --- по уровню -1...-0,5дБ это получалось у меня даже в совершенно обычном трансформаторе, не типа линии, на кольце. Но реально требование ещё мягче. Ведь иметь минимум потерь на НЧ диапазонах вовсе необязательно --- это скомпенсируется как меньшими потерями на НЧ входных фильтров, так и немного бОльшим на НЧ усилением УРЧ, если таковой используется. Да и уровень эфирных шумов на НЧ таков, что выгоднее иметь на НЧ некоторый завал по к-ту передачи. Поэтому реально можно делать трансформатор таким, чтобы он имел минимальные потери на диапазоне 28МГц, а "снизу" --- некоторый завал. Можно, конечно, подобным принципом руководствоваться и при изготовлении "гетеродинного" трансформатора, тем более, что после него можно поставить ограничитель, который всё подровняет, но здесь такой подход хуже, т.к. он приводит к снижению КПД "драйвера" смесителя --- при низких частотах гетеродина приходится вдувать в трансформатор лишнюю мощность, а это не может не сказаться на токе потребления каскада.
Третье. Чтобы смеситель оставался балансным по входному сигналу (и по сигналу ПЧ, если используется и на передачу), нужно обеспечить полную идентичность созданных Вами каналов. А это --- самое сложное из всех трёх пунктов. Можно, конечно, попробовать, но, мне кажется, выгоднее наоборот, противофазно суммировать сигналы выходов ключей как можно ближе к ним. Но если уж придерживаться предложенной Вами схемы, я бы внёс в неё небольшие изменения --- параллельный контур диплексора сделал бы только один, общий для обоих плеч, но со средней точкой. А между выходами каскадов включил бы обычный трансформатор --- мне кажется, с предложенным вариантом фильтра возникнут как проблемы с симметрией, так и с настройкой его неравномерности АЧХ. Ну а требования к такому "выходному" трансформатору минимальны --- он лишь не должен вносить заметных потерь на частоте ПЧ, и всё. Да и фильтр тогда можно будет применить любой.
Ну и в заключение достоинство предложенного Вами подхода. Подобным образом запросто можно наращивать мощность смесителя за счёт включения нескольких готовых одинаковых смесителей (от 2 до 2хN). А если ещё и организовать при этом квадратуры --- попутно и зеркальный канал задавить.
73!
Итак, первое. От одного трансформатора мы ушли, но при этом сделали обязательным другой --- по гетеродину.
Мне было проще нарисовать идею схемы с трансформатором, но можно и без оного используя управление мостами по известной схеме с токовыми ключами, что вообще позволит не заморачиваться с проблемами широкополосности, и получать меандр с фронтами в единицы наносекунд. Известно, что токовые ключи быстрее.
Второе. Давайте посмотрим, а столь ли уж высоки требования к широкополосности "сигнального" трансформатора
А если кто-то захочет послушать диапазон 137 кГц или еще ниже, в данной схеме проблем с этим нет.
Третье. Чтобы смеситель оставался балансным по входному сигналу (и по сигналу ПЧ, если используется и на передачу), нужно обеспечить полную идентичность созданных Вами каналов. А это --- самое сложное из всех трёх пунктов. Можно, конечно, попробовать, но, мне кажется, выгоднее наоборот, противофазно суммировать сигналы выходов ключей как можно ближе к ним. Но если уж придерживаться предложенной Вами схемы, я бы внёс в неё небольшие изменения --- параллельный контур диплексора сделал бы только один, общий для обоих плеч, но со средней точкой. А между выходами каскадов включил бы обычный трансформатор --- мне кажется, с предложенным вариантом фильтра возникнут как проблемы с симметрией, так и с настройкой его неравномерности АЧХ. Ну а требования к такому "выходному" трансформатору минимальны --- он лишь не должен вносить заметных потерь на частоте ПЧ, и всё. Да и фильтр тогда можно будет применить любой.
Ну, с третьим пунктом согласен.
На выходе я нарисовал диффер. кварцевый фильтр как имеющий минимум потерь. Все- таки лестничный фильтр всем хорош, но кварцы включены последовательно и, следовательно, потери складываются, а тут можно хоть немного, но снизить потери, да и динамика, мне кажется, будет выше.
Главный момент упустили. Я ж говорил, что при таком включении управляющая ключами цепь должна быть развязана от общего провода, иначе она будет шунтировать открытый ключ. Потому и трансформатор, а не токовые ключи --- вторичная обмотка не соединена с землёй и соединена с транзистором (транзисторами) драйвера только через паразитную межобмоточную ёмкость, и ни черезо что больше. А теперь давайте взглянем, чего выходит в Вашей второй схеме. Предположим, в рассматриваемый полупериод гетеродинного напряжения открыт ключ VD2. Это значит, что открыты все его 4 диода и, соответственно, все его 4 полюса соединены между собой через дифференциальные сопротивления этих диодов. Но одновременно с этим открыты и управляющие ключом VD2 транзисторы (при выбранной Вами ориентации листа они верхние по схеме, один p-n-p и один n-p-n). Что получаем? --- В рассматриваемый момент времени сигнальный вход смесителя зашунтирован по ВЧ двумя цепями --- последовательно соединёнными R3 и переходом КЭ открытого n-p-n транзистора, и включенным по ВЧ параллельно им последовательным соединением R4 и перехода КЭ открытого p-n-p транзистора. На второй полупериод гетеродинного напряжения всё будет происходить точно так же, но уже со вторым ключом и другой парой транзисторов. Давайте теперь оценим степень такого шунтирования. Для того, чтобы развить ток через каждый из открытых диодов моста при указанном Вами напряжении питания каждое последовательное соединение резистор-открытый переход КЭ транзистора должно иметь сопротивление примерно 565 Ом, а поскольку по ВЧ они соединены параллельно, то результирующая величина, шунтирующая ключ, будет равна 282,5 Омам. При входном сопротивлении смесителя 50 Ом каждый из ключей работает на собственную нагрузку в 100 Ом. И шунтирующее ключи сопротивление поочерёдно включается впараллель с этой нагрузкой --- т.е. более 1/4 тока полезных компонент в каждый момент времени утекает вхолостую, мимо нагрузки --- а это примерно 2,5 дБ дополнительных потерь. Реально, на практике, при управлении подобным образом включенными ключами посредством неразвязанной от земли цепи мы в самом деле получаем прибавку к потерям такого порядка --- я как-то проверял. Причём насчитанные мной 2,5 дБ --- ещё очень хорошо, а попробовали бы Вы использовать не 24В питания, а, например, 8В, от которых питается мой макет --- при том же токе через диоды получите потери намного больше. Ещё один момент (уже не по поводу шунтирования) --- в Вашей схеме не хватает ещё 4-х транзисторов --- каждый мост должен иметь транзисторы, управляющие не только его отпиранием, но и управляющие его запиранием --- ключ можно считать нормально запертым только тогда, когда к диодам приложено напряжение обратной полярности, а не ноль --- иначе Вы очень сильно проигрываете в динамике.
А что мешает подавать входной сигнал не на "первичную обмотку" трансформатора, а в среднюю точку соединения "двух вторичных"? Тогда не то что 137кГц, а и 30кГц можно будет послушать
Не вижу ничего плохого в применении дифференциально-мостового фильтра, просто включать его удобнее всё же традиционно, 4-полюсником --- это и позволит намного легче его настроить, либо применить вместо него лестничный фильтр, либо вообще монолитный. Что касается потерь фильтра, то при использовании после смесителя усилительного каскада они не столь уж важны. Конечно, убивать бессмысленным образом уровень сигнала не нужно, но и гнаться за "мелочью" в 1...3 дБ любой ценой бессмысленно. Главное --- обеспечить минимум потерь смесителя и минимум к-та шума стоящего после него каскада, вот тут как раз и доли децибелла важны. А также в тех случаях, когда между фильтром и смесителем каскада нет --- тут вообще, чтобы получить приемлемый к-т шума, нужно порой выскребать самую что ни на есть мелочь.
Насчёт взаимосвязи потерь фильтра и ДД не очень понял, что именно Вы имели в виду. Если влияние потерь фильтра на к-т шума, т.е. на нижнюю границу --- то оно минимизируется выбором оптимального усиления стоящего перед фильтром каскада. Если же имели в виду возникающие в самом фильтре интермодуляционные искажения --- то тут важна не схема фильтра (при условии, что в нём нет других, кроме кварцев, нелинейных элементов), а мощность потерь в отдельно взятом резонаторе и, вообще, подводимая к нему мощность и как она соотносится с максимальной для конкретного типа резонатора.
73!
Эту тему просматривают: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
Ваши права
