nedoPC.org

Electronics hobbyists community established in 2002
Atom Feed | View unanswered posts | View active topics It is currently 28 Mar 2024 07:51



Reply to topic  [ 19 posts ]  Go to page 1, 2  Next
Смеситель ВЧ 
Author Message
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Джентльмены, подскажите, если кто лучше разбирается, в каком моменте я затупил... :-?

Понадобилось мне сделать генератор на частоту, которую мне измерить нечем.
И я решил, что померяю гетеродинным методом - соберу нужный мне генератор,
и генератор с кварцем на заданную частоту. Подам оба сигнала на смеситель
и по осциллографу буду по разности сигналов подгонять нужный мне генератор
к частоте кварцованного. Всё равно генератор мне нужен перестраивыемым в
некоторых пределах...

Чтобы не изобретать велосипед, пошарил я по форумам на тему "генератор на
биениях", а это он по сути дела и есть, и нашел вот такую схему, которую
рекомендуют, как хорошо повторяемую:
Attachment:
генератор на биениях_d0.png
генератор на биениях_d0.png [ 167.27 KiB | Viewed 3028 times ]

Схема из сборника: Массовая радиобиблиотека (МРБ) выпуск 955, Конструкции
советских и чехословацких радиолюбителей: Сборник статей. Книга 1. 1979 год


Решил я быстренько проверить, как смеситель по этой схеме работает:
Attachment:
миксер.PNG
миксер.PNG [ 11.96 KiB | Viewed 3028 times ]

На выходе я вижу вот что:
Attachment:
миосц.PNG
миосц.PNG [ 10.48 KiB | Viewed 3028 times ]

Судя по всему, огибающая - это как раз и есть разностный сигнал.
Но по описанию я должен увидеть в этой точке чистую синусоиду, не заполненную ВЧ.

Регулировка смещения на базу, и подбор конденсатора в коллекторе на наличие заполнения
ВЧ сигналом практически не влияют. Влияют лишь на амплитуду и форму огибающей.

Входные сигналы и все номиналы соответствуют указанным в статье. Но результат отличается
от ожидаемого... :(

_________________
iLavr


02 Feb 2023 09:13
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Чтобы был материал для сравнения, я проверил ещё несколько схем смесителей из конструкций,
рекомендованных в этом нашем Интернете:
Attachment:
bienia.zip [41.75 KiB]
Downloaded 79 times

Результат наблюдаю практически одинаковый везде: огибающая, заполненная ВЧ.
Attachment:
миосц1.PNG
миосц1.PNG [ 9.73 KiB | Viewed 3022 times ]

Разностной синусоиды не наблюдаю вне зависимости, есть ли на выходе фильтр или нет его.

Может, я чего в смесителях не понимаю? :roll:

_________________
iLavr


02 Feb 2023 09:34
Profile
Admin
User avatar

Joined: 08 Jan 2003 23:22
Posts: 22409
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Твоя ВЧ по частота равна сумме частот? Теоретически после умножения синусоид ты получишь смесь разницы частот (биения) и суммы частот (ВЧ составляющая), которую надо отфильтровать нафиг фильтром НЧ - не?

_________________
:dj: https://mastodon.social/@Shaos


02 Feb 2023 09:48
Profile WWW
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Ну... теорию ты правильно понимаешь, кроме одного - это преобразование должно происходить
на нелинейном участке характеристики:
Attachment:
mixers7_image002.jpg
mixers7_image002.jpg [ 7.86 KiB | Viewed 2995 times ]

Иначе никакой суммы и разности не будет...

Вот я и думаю: либо я нигде на нелинейность не попадаю, поскольку транзисторы довольно хорошие,
хотя номиналы везде как у авторов схем...

Либо с амплитудами сигналов что-то не так.

Потому что линейное сложение сигналов даёт точно такой же результат:
Attachment:
миксер1.PNG
миксер1.PNG [ 19.5 KiB | Viewed 2995 times ]

_________________
iLavr


02 Feb 2023 11:05
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Lavr wrote:
Судя по всему, огибающая - это как раз и есть разностный сигнал.

А может быть, нифига и не разностный... :-?
Вот ниже при разнице 5 КГц я подал внешний сигнал в 5 КГц - что-то не похоже... :neutral:
Attachment:
миосц2.PNG
миосц2.PNG [ 12.56 KiB | Viewed 2984 times ]

_________________
iLavr


02 Feb 2023 11:18
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Lavr wrote:
Вот я и думаю: либо я нигде на нелинейность не попадаю, ...

И вот это очень похоже на правду, потому как на всех осциллограммах на выходе смесителей
по сути линейная сумма сигналов, как на простом резисторе:
Attachment:
миосц3.PNG
миосц3.PNG [ 11.79 KiB | Viewed 2978 times ]

Поэтому и фильтр не работает - фильтровать фактически нечего... :-?

В то время как даже на любом одиноком диоде сумма и разность должны получаться.
Attachment:
mixers7_image003.jpg
mixers7_image003.jpg [ 10.5 KiB | Viewed 2978 times ]

_________________
iLavr


02 Feb 2023 11:45
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Lavr wrote:
В то время как даже на любом одиноком диоде сумма и разность должны получаться.

И на диоде, по схеме как на картинке выше, разность как раз-таки отчетливо видна! :o
Attachment:
миосц4.PNG
миосц4.PNG [ 12.43 KiB | Viewed 2945 times ]

И спектр - прямо как из учебника: две палки 180 и 200 КГц, и отчетливо видна разностная в 20 КГц.
Attachment:
миосц5.PNG
миосц5.PNG [ 4.97 KiB | Viewed 2938 times ]

Сумму не видно - я график по частоте ограничил...

_________________
iLavr


02 Feb 2023 12:47
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Запертый транзистор довольно неплохо смешивает...
Attachment:
миосц6.PNG
миосц6.PNG [ 17.98 KiB | Viewed 2926 times ]

Видимо, мои смесители из старта топика следует попробовать подзапереть... :-?

_________________
iLavr


02 Feb 2023 14:13
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Lavr wrote:
...спектр - прямо как из учебника: две палки 180 и 200 КГц, и отчетливо видна разностная в 20 КГц.

Image

Но тут ещё и масштаб по амплитуде выражен в дБ, поэтому спектр страшноватый... :wink:
В линейном масштабе - только две палки 180 и 200 КГц, и отчетливо видна разностная в 20 КГц.
Attachment:
миосц7.PNG
миосц7.PNG [ 5.07 KiB | Viewed 2872 times ]
Всё остальное - очень мало... :-?

Но амплитуда смешиваемых сигналов влияние тоже имеет...

_________________
iLavr


03 Feb 2023 15:55
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Lavr wrote:
Вот я и думаю: либо я нигде на нелинейность не попадаю, ...
Либо с амплитудами сигналов что-то не так.

Действительно, так оно и есть. Рабочие точки следует подбирать, чтобы смеситель был на нелинейном участке,
и амплитуды входных сигналов надо подбирать под конкретный вариант смесителя, тогда они начинают работать
более-менее похоже на то, что ожидается.
Attachment:
миосц8.PNG
миосц8.PNG [ 15.06 KiB | Viewed 2867 times ]

Фильтр на выходе по ВЧ тоже нужен неплохой.
Собственно, большинство схем смесителей я взял из конструкций металлоискателей, а в них выход сигнала
биений подаётся на наушники, которые ВЧ в принципе не воспроизводят, поэтому фильтр либо слабенький,
либо его и вовсе нет...

А так-то в принципе все схемы смесителей работоспособны, и действуют именно так, как завещал
дедушка Рудольф Сворень! :lol:
Attachment:
смеситель.PNG
смеситель.PNG [ 51.64 KiB | Viewed 2867 times ]

_________________
iLavr


03 Feb 2023 16:45
Profile
Admin
User avatar

Joined: 08 Jan 2003 23:22
Posts: 22409
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Я всё равно не понял почему нелинейность переводит суммирование частот в умножение частот, ну да ладно - мне простительно ибо у меня по аналоговой электронике в институте был трояк т.к. я всё время учёбы пробухал :roll:

_________________
:dj: https://mastodon.social/@Shaos


03 Feb 2023 18:16
Profile WWW
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Shaos wrote:
Я всё равно не понял почему нелинейность переводит суммирование частот в умножение частот,

Потому что нелинейность искажает сигнал, а значит в его спектре появляются дополнительные частотные
составляющие, которых в исходном гармоническом сигнале не было.

Вот дедушка Рудольф Сворень замечательные картинки на эту тему рисовал! :roll:
Attachment:
Диод.PNG
Диод.PNG [ 38.93 KiB | Viewed 2852 times ]

А вот про "умножение частот" я бы в этой связи не говорил, потому что его тут нет. :wink:

_________________
iLavr


03 Feb 2023 18:52
Profile
Admin
User avatar

Joined: 08 Jan 2003 23:22
Posts: 22409
Location: Silicon Valley
Reply with quote
Ну в какой-то степени умножение тут таки есть ибо откуда тогда возьмётся разность частот?

Сворень по-видимому просто пытается сказать, что если мы скушаем нижнюю часть синусоиды, то получим кучу мусорных гармоник....

_________________
:dj: https://mastodon.social/@Shaos


03 Feb 2023 20:09
Profile WWW
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Shaos wrote:
Ну в какой-то степени умножение тут таки есть ибо откуда тогда возьмётся разность частот?
Не... вот насчет умножения я недавно разбирался - делается оно несколько иначе...
Но, как некий частный случай рассмотреть можно, хотя мы не к этому стремимся... :roll:

Shaos wrote:
Сворень по-видимому просто пытается сказать, что если мы скушаем нижнюю часть синусоиды, то получим кучу мусорных гармоник....
Он не пытается, а прямым русским синим по белому пишет то, что и хотел сказать:
"Нелинейный элемент меняет спектр сигнала."

Откушаем ли мы нижнюю часть, либо просто пропустим сигнал через нелинейный каскад - синусоиды
будут искажены, а значит в спектре появятся дополнительные составляющие.

Когда рассчитывают каскад на лампе, к примеру, никто же не собирается "скушать нижнюю часть синусоиды",
но характеристика лампы нелинейна, поэтому нелинейные искажения появятся.
И оценивают их сразу при расчёте довольно несложным методом пяти ординат.

Если на хороший линейный усилитель ты подашь 440 Гц и 660 Гц, к примеру, ты никакой суммы и разности
не получишь - я там выше специально проверил это на примере с ОУ.
И 440 Гц, и 660 Гц при линейном усилении должны спокойно звучать отдельно.

А что касается смесителей, то отряхнуть пыль с памяти вполне может помочь весьма неплохая статья:
О смесителях. Теория смешения сигналов двух частот ...

_________________
iLavr


04 Feb 2023 08:05
Profile
Supreme God
User avatar

Joined: 21 Oct 2009 08:08
Posts: 7777
Location: Россия
Reply with quote
Lavr wrote:
Shaos wrote:
Ну в какой-то степени умножение тут таки есть ибо откуда тогда возьмётся разность частот?
Не... вот насчет умножения я недавно разбирался - делается оно несколько иначе...

Вот здесь, кстати, я и разбирался, как конкретно выполняется перемножение аналоговых сигналов:

http://www.nedopc.org/forum/viewtopic.php?f=85&t=18937&start=15#p157077

_________________
iLavr


04 Feb 2023 09:41
Profile
Display posts from previous:  Sort by  
Reply to topic   [ 19 posts ]  Go to page 1, 2  Next

Who is online

Users browsing this forum: Bing [Bot] and 8 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Designed by ST Software.