Всякая всячина

Стартовая страница блога - < тут > …

Продолжение(содержание) Блога - << ТуТ >>

36. Смесители. На основе «глубины ООС»

О «каскодных» смесителях сразу смотреть - < тут > .

Такие смесители ещё называют "параметрическими", т.е. преобразовани сигналов происходит как-бы на изменении параметра, в данном случае такой параметр - это глубина ООС в эмитерной или истоковой цепи. Меняя эту "глубину", мы получаем из обычного усилительного каскада - смеситель на "параметре", имя которому - глубина ООС.

Увеличить глубину ООС можно простым увеличением номинала резистора в цепи эмиттера или истока. Но, "бесконечно" увеличивать этот резистор не получится - рабочие токи каскада уменьшатся до "неприличных" значений, переводя работу транзистора в режим "микротоков", со всеми его негативными моментами. Поэтому эту "неприятность" обходят путём соединения последовательно с резистором в цепи эмиттера или истока транзистора дополнительного ВЧ дросселя. В таком случае величина резистора может быть, примерно, 200-500 Ом, а реактивное сопротивление ВЧ дросселя раз в 8-10-ть больше сопротивления резистора. Также на "глубину ООС" влияет сопротивление ключа, ключевого элемента, который будет замыкать на массу ООС в цепи эмиттера или истока.

В качестве "ключа" могут быть использованы диоды, или канал полевого транзистора как МОП-структуры, так и с PN-переходом. Также могут быть использованы современные "аналоговые" ключи управляемые ТТЛ- или КМОП-логикой - это ИМС серий 74НСхххх, 74АСхххх, FSTxxxx, ADxxxx и т.д.

Сопротивление открытого диода или канала полевого транзистора также влияет на "глубину ООС". Чем оно меньше, тем больше будет "глубина ООС". Например, канал полностью открытого КМОП транзистора 2N7000 имеет сопротивление порядка 2-х Ом. Это отличная величина для работы в качестве ключа в таком смесителе.

К слову заметим, что уровень шума такого смесителя определяется исключительно шумами транзисторов, работающих в качестве усилительного элемента. Т.е. к отбору транзисторов, для работы в таком смесителе, также нужно относиться с пониманием ситуации - что, как и для чего...

Одним из самых больших "достоинств" данного типа смесителя является тот факт , что управляющее напряжение от ГПД или синтезатора НИКАК не влияет на токи покоя и рабочие токи основного транзистора, т.к. напряжение подаётся не прямо в цепь эмиттера или истока, как это делается в классических схемах, а в канал ключевого полевого КМОП транзистора или, в случае диодных ключей, на сбалансированный ВЧ трансформатор на обмотку гальванически НЕ связанную с цепью эмиттера или истока.

Такой тип смесителя, в силу его особенностей работы, практически не шумит, т.к. шумовая компонента ГПД или синтезатора не попадает в цепь эмиттера или истока транзистора или совсем, или значительно(в десятки тысяч раз или под 70-80 дБ!) ослабляясь на малых проходных ёмкостях КМОП тразисторов или на малой межвитковой и межобмоточной магнитной связи, в случае ВЧ трансформатора с диодными ключами. А также за счёт баланса(симметрии обмоток) ВЧ трансформатора. Т.е. мы видим, что такой простой и по виду и по сути вид смесителя обладает очень хорошими параметрами. А если ещё хорошенько поразмыслить, то, увеличив рабочий ток через основной транзистор, мы можем довольно просто "поднять динамику" смесителя. Для этого вспомним, что для увеличения ДД2 и ДД3 в приёмниках используют смесители с довольно высокими рабочими токами. Это делается для того чтобы вывести рабочую точку транзисторов на более линейный участок ВАХ транзистора, где зависмость тока от напряжения практически линейна, в отличие от начального участка ВАХ транзистора, где она носит квадратичный (нелинейный) характер. Для этого в цепи эмиттера или истока уменьшают, насколько это возможно, величину резистора и применяют ВЧ дроссели с минимальным омическим(сопротивление потерь) сопротивлением. Например, один дроссель имеет активное сопротивление при индуктивности 10 мкГ равное 15 Ом, а другой дроссель при той же индуктивности имеет сопротивление потерь 22 Ома. Лучше применить для увеличения ДД2, ДД3 первый дроссель, т.к. он увеличит ток через транзистор, НЕ уменьшая "глубины ООС" !!!

Ниже представлено несколько схем, использующих параметрические смесители ...