Topelt tasakaalustatud segisti SA612A

SA612A rühma aktiivne topelt tasakaalustatud sagedusmikser (firmalt Philips Semiconductors) on mõeldud kasutamiseks raadiovastuvõtuseadmetes, mis töötavad sagedusalas kuni 500 MHz. Lisaks mikserile endale sisaldab mikroskeem sisseehitatud lokaalset ostsillaatorit ja pinge stabiliseerimisahelaid.

Mikseri aluseks on tasakaalustatud (diferentsiaal) võimendi, mis annab väljundsignaali, mis on võrdeline ainult sisendite signaalide erinevusega ega sõltu nende absoluutväärtustest, toitepinge kõikumisest ega ümbritseva õhu temperatuuri muutustest. .

Seade on paigutatud kahe konstruktsioonivalikuga plastikust korpusesse: DIP8 (SA612AN) - traditsiooniliseks paigaldamiseks (joon. 1); S08 (SA612AD) - pinna jaoks (joon. 2).

SA612A tasakaalustatud segisti plokkskeem on näidatud joonisel fig. 3. Seadme pinout: kontaktid 1 ja 2 - tasakaalustatud võimendi diferentsiaalsisend; pin 3 - ühine, negatiivne toiteallika kontakt; tihvtid 4 ja 5 - diferentsiaalsegisti väljund; tihvtid 6 ja 7 - kontaktid välise lokaalse ostsillaatori ahelate ühendamiseks: tihvt 8 - positiivse toite kontakt.

Nagu diagrammil näha, on seadmel kaks tasakaalustatud sisendit ja väljundit (sellest ka karakteristik - topelt). See struktuur pakub rohkelt võimalusi mikseri sisend- ja väljundahelate konstrueerimiseks (vt allpool). Eelkõige võimaldab tasakaalustatud segisti ahela kasutamine vabaneda väljundsignaalis konversiooni kõrvalproduktidest.

Põhiline spetsifikatsioonid Tokri juures. av = 25 °C ja toitepinge 6 V

• Toitepinge, V......4.5...8
• Voolutarve, mA, maksimaalne väärtus......3
• tüüpiline väärtus......2.4
• Maksimaalne sisendsignaali sagedus, MHz......500
• Sisseehitatud lokaalse ostsillaatori maksimaalne sagedus, MHz......200
• Müranäitaja, dB (tüüpiline väärtus), sisendsignaali sagedusel 45 MHz......5
• Teisendustegur, dB, sisendsignaali sagedusel 45 MHz, minimaalne väärtus......14
• tüüpiline väärtus......17
• Kolmanda järku intermodulatsiooni lõikepunkt IIРЗ*. dBm (tüüpiline), sisendvõimsusega -45 dBm.....-13
• Tasakaalustatud sisendite sisendtakistus, kOhm (minimaalne väärtus).......1.5
• Väljundtakistus, kOhm (tüüpväärtus).......1.5
• Sisendmahtuvus, pF......3
• Ümbritseva õhu temperatuuri töövahemik, °C. -40...+85

* Nii nimetatakse kolmandat järku intermodulatsioonimoonutuste võimsust iseloomustava sirgjoone tingimuslikku lõikepunkti graafikul segisti lineaarsete dünaamiliste karakteristikute jätkumisega. See parameeter võimaldab teil hinnata segisti dünaamilist ulatust kolmanda järgu intermodulatsiooni abil.

Segisti näidatud kõrgsageduslikke parameetreid mõõdeti katsestendil, mille diagramm on näidatud joonisel fig. 4. Seda võib tegelikult pidada tüüpiliseks lülitusahelaks.

Sõltuvalt kiibi konkreetsest rakendusest võib sisendsignaali rakendada erineval viisil. Joonisel fig. 5, a ja b näitavad sisendahela resonantsversioone ning joonisel fig. 5,v - lairiba (sel juhul tuleb kasutamata tihvt vahelduvvoolu jaoks “maandada” kondensaatoriga, mille võimsus on 0,001...0,1 μF, olenevalt töösagedusest).

Mikseri väljundsignaalidel (kontaktidel 4 ja 5) on vastupidised faasid. Koormust saab sisse lülitada nii faaside vahel (joon. 6,a) kui ka ühefaasiliselt (joonis 6,b). Tootja lubab kasutamata väljundi vabaks jätta; sellegipoolest on parem ka see "maanida" vahelduvvoolu kaudu läbi kondensaatori.

Sisseehitatud lokaalostsillaatori sageduse seadistuselemendina saab kasutada kas põhisagedusel või harmoonilistel töötavat LC-ahelat (joonis 7,a) või kvartsresonaatorit (joonis 7,6). Harmoonilise resonaatoriga sidumisel on vaja kasutada täiendavat LC-ahelat, mis on häälestatud vastava harmoonilise sagedusele (L1C2C3, joon. 7c). Väliste elementide nimiväärtused määratakse samadel kaalutlustel nagu bipolaarse transistori tavapärase lokaalostsillaatori puhul. Mikrolülituse tihvt 6 on ühendatud sisemise transistori alusega (VT1 joonisel 7a).

Mikser võib töötada ka välise lokaalostsillaatoriga (joonis 7d). Segisti 6. kontakti sisendpinge amplituud peaks olema vahemikus 200...300 mV.

Vajadusel saab kohaliku ostsillaatori signaali edastada välisele võimendiastmele väikese mahtuvusega ühenduskondensaatori C5 (joonis 7a) kaudu. Kohaliku ostsillaatori võnkeamplituud on suurem, kui segisti tihvt 7 on šunteeritud takistiga (R1), mille takistus on 1...10 kOhm.

Joonisel fig. Joonistel 8 ja 9 on näidatud segisti müraväärtuse Ksh temperatuurisõltuvused toitepinge ja sisendvõimsuse erinevatel väärtustel, mis vastavad "kolmanda järgu intermodulatsiooni moonutuste ristumispunktile" Pvx. vastavalt ja joonisel fig. 10 - sama parameetri sõltuvus Рвх. toitepingest.

Kirjandus

1. Golovin O. V., Kubitsky A. A. Elektroonilised võimendid. - M.: Radio Isvyae, 1983, lk. 87.
2. Polyakov V. T. Kõrgsagedusvastuvõtjate tegelikust selektiivsusest. - Raadio, 1981, nr 3, lk. 18-21; nr 4, lk. 21,22.
3. Punane E. T. Raadiovastuvõtjate vooluring. - M.: Mir, 1989, lk. 8.
4. SA612A. Topeltbalanseeritud mikser ja ostsillaator Andmeleht. -

Iga raadiovastuvõtuseade sisaldab signaali muundureid HF-st IF-i ja IF-st LF-i (vahesagedusi võib olla mitu). PPP-s on ainult üks selline muundur, HF-st otse LF-i. Neid nimetatakse mikserid ja asuvad kohe pärast antenni ja DPF-i või edasi - pärast UHF-i, IF-i, "ühendades" seega vastuvõtja põhikomponendid GPA, OG-ga. Seetõttu sõltuvad kogu vastuvõtja parameetrid suuresti signaali muundamise efektiivsusest ja kvaliteedist. Segisteid on kahte peamist tüüpi - passiivsed ja aktiivsed. Esimeste ülekandekoefitsient on väiksem kui 1 ja viimaste signaali võimendus on suurem kui ühtsus, kuid dünaamilise ulatuse säilitamiseks ei tehta võimendust suureks, tavaliselt mitte üle 10-kordse pinge.

Igal mikseril, eriti kõige esimesel, peab lisaks ülekandetegurile olema ka madal müratase (tundlikkuse suurendamiseks). Sama oluline näitaja on võime summutada võimsaid ribaväliseid signaale, mille tulemuseks võib olla põhisignaali otsene tuvastamine ja "ummistus".

Aktiivset tüüpi segisteid selles artiklis ei käsitleta, kuna See on eraldi iseseisev teema. Artikkel on pühendatud passiivsetele elementidele - pooljuhtdioodidele - valmistatud passiivsetele segistitele, kuna neid kasutatakse kõige laialdasemalt erinevates amatöörraadiokujundustes. Levinud on ka väljaefektil põhinevad passiivsed segistiahelad, sealhulgas suure võimsusega, võtmerežiimides töötavad transistorid, samuti elektroonilistel lülititel olevad segistiahelad. erinevat tüüpi multiplekserid/demultiplekserid). See on aga ka eraldi artikli teema.

Esiteks tasakaalustatud mikserid erinevad tüübid, esindama sümmeetrilised ahelad, milles on segatud kaks signaali (sisend RF ja kohalik ostsillaator). Raadiovastuvõtja ahelates kasutatakse laialdaselt topelt tasakaalustatud miksereid. Need on tasakaalustatud mitte ainult kohalike ostsillaatori võnkumiste, vaid ka sisendsignaali suhtes. Seda tüüpi mikser summutab nii kohalikku ostsillaatorit kui ka sisendsignaale väljundis. Loomulikult toodab väljund ka madalamal tasemel konversiooni kõrvalsaadusi võrreldes tavaliste tasakaalustatud segistitega.

HF sagedustel amatöörraadio ansamblid(kuni 30 MHz), üsna heade muundusomadustega on ka tavalised kõrgsageduslikud ränidioodid, näiteks tüübid KD503, KD509, KD514, KD521, KD522 ja germaaniumitüüp GD508.

Topeltbalanseeritud segistites on soovitatav kasutada Schottky dioode (näiteks tüüp KD922). Üsna levinud viga on pidada KD514 ränidioode Schottky dioodideks. Need ei ole Schottky dioodid, kuid mõne tunnuse järgi on nad neile üsna lähedased. Mõnikord esineb see viga vanas teatmekirjanduses, kuna... Tehnoloogia järgi nimetati METAL-SEMICONDUCTOR kontaktiga dioodi varem Schottky struktuuriga dioodiks (selle tehnoloogia autori järgi). Selle tootmistehnoloogia on tavalise pn-siirdega dioodi ja Schottky barjääriga dioodi ristand. Füüsika (mitte tehnoloogia!) järgi on räni Schottky dioodide päripinge märgatavalt madalam kui tavalistel ränidioodidel (mis tahes muu tehnoloogiaga). Lisaks on suur vastupidise ja pärisuunalise takistuse suhe ning ebaoluline mahtuvus nullnihke juures. Schottky dioodidel on väga lühike lülitusaeg, mis laiendab nende rakenduse sagedusvahemikku (kuni mitusada GHz).

Ränist, impulss-, epitaksiaal-tasapinnaliste, kiirete, lühikese taastumisvõimega dioodide KD514 (nii on õige neid nimetada!) kasutamine kiiretes lülitites, mille hulka kuuluvad ka ringdioodmikserid, suurendab tundlikkust, vähendades müraarvu ja , seega võib see suurendada IF-tee võimendust (ja lõpuks ka tundlikkust). Mõnikord on praktikas KD514 installimisel dioodide valimiseta märgatav, kuuldav efekt, mida ei saa öelda KD503 ja muud tüüpi dioodide kohta.

Kao suurus dioodmikseris on tavaliselt 6-10 dB. Seda pole palju, kuid enamik disainereid soovib vähem kahjumit. See viitab vajadusele kasutada vastuvõtja ahelas aktiivset mikserit. Kuid passiivse mikseriga vastuvõtja dünaamiline ulatus (DR) on sageli suurem kui aktiivse mikseriga vastuvõtja oma. Lisaks on DD vaja siis, kui raadiovastuvõtja on ette nähtud töötama võimsate naaberraadiojaamadega või amatöörraadiovõistluste tingimustes, kui üldises õhuprügilas on nõrgad jaamad võimsate naabrite kõrval. IN normaalsetes tingimustes seda ei juhtu peaaegu kunagi. Seega ei tohiks vastuvõtja dünaamilise ulatuse suurus meid eriti puudutada.

Kui mikser on vastuvõtja esimene etapp ja seda juhtub üsna sageli, siis kõik vastuvõtja peamised omadused sõltuvad praktiliselt mikseri kvaliteedist. Mikseri enda müra tase on oluline. Mida väiksem see on, seda kõrgemaks muutub vastuvõtja saavutatav tundlikkus. Eeltoodust selgub, et dioodide hulgas tuleks eelistada neid, millel on kõige väiksem otsene sisemine p-n takistusüleminek. Mida väiksem see on, seda vähem müra tekib dioodis samal voolul läbi dioodi. Arvestada tuleb sellega, et mikserile järgnev etapp peab samuti olema madala müratasemega. See on passiivse segisti eeliste mõistmiseks väga oluline.

Joonisel 1 on kujutatud dioodide abil valmistatud lihtsa tasakaalustatud mikseri ja rõngassegisti (topeltbalansseeritud) ahelad.

Nendes segistites kasutatakse baluuntrafosid T1 ja T2, mis on keritud kolmest juhtmest koosneva rõngasferriitsüdamikuga.

Maksimaalse tundlikkuse saavutamiseks peate segisti seadistamisel valima kohaliku ostsillaatori pinge. Ebapiisav pinge vähendab ülekandetegurit ja suurendab sisendtakistust ning liigne pinge suurendab mikseri enda müra. Mõlemal juhul tundlikkus väheneb. Optimaalne pinge ulatub volti murdosast kuni 1-1,5 V (amplituudi väärtus) ja sõltub dioodi tüübist.

Back-to-back dioodidega (VPD) segistites antakse pinge üheaegselt läbi ühenduspooli - sisendahela signaali ja kohaliku ostsillaatori pinge (joonis 2).

Kohaliku ostsillaatori pinge on oluliselt suurem kui signaali pinge. Sellise segisti normaalseks tööks ränidioodidel peaks kohaliku ostsillaatori pinge olema 0,6-0,7 V (amplituudi väärtus). Üks dioodidest avaneb kohaliku ostsillaatori signaali positiivsete poollainete tippudes ja teine ​​- negatiivsete piikides. Selle tulemusena väheneb paralleelselt ühendatud dioodide takistus heterodüüni pingeperioodi jooksul kaks korda. Sellest ka sellised mikseri eelised nagu puudumine alalisvool(mikser ei tuvasta ei signaali ega kohaliku ostsillaatori pinget). Ja kohaliku ostsillaatori sagedus valitakse pooleks signaali sagedusest, mis parandab sageduse stabiilsust ja vähendab oluliselt lokaalse ostsillaatori häireid mikseri sisendahelates, kuna selle signaali emissioon on 30-60 dB madalam (poole signaali sagedusest) kui tavalistel mikseritel.

VPD-segistis on kõige parem kasutada umbes 0,5 V lävipingega ränidioode – need tagavad veidi suurema mürakindluse kui germaaniumdioodid. Igal juhul on maksimaalse ülekandeteguri jaoks vaja valida optimaalne kohaliku ostsillaatori pinge. Üldiselt nõuavad igat tüüpi dioodmikserid GPA pinge hoolikat valikut, et saada parimad mikseri parameetrid.

Mikserite töö kohta lisateabe saamiseks soovitame tutvuda ka V.T. Polyakovi, G. Tyapitševi teostega, mille lingid on toodud artikli lõpus.

Ülaltoodut kokku võttes tuleb märkida, et ülaltoodud dioodisegistite ahelates on see nõutav (v.a. õige valik dioodi tüüp) nii dioodide endi või nende harude (rõngasahelates) sümmeetria (identsed omadused) kui ka konstruktsiooni sümmeetria. Seega võime segistiahelates dioodide normaalseks tööks rääkida vajadusest nende õigeks valimiseks ja paigaldamiseks. trükkplaat(dioodidele segistite paigaldamise kujundust arutatakse artikli lõpus).

Dioode valimata on raske tagada silla vajalikku sümmeetriat, eriti nendes vooluringides, kus ei ole ette nähtud tasakaalustavaid elemente, nagu näiteks joonistel 1 ja 2. Heterodüünpinge nõutav sümmeetria saavutatakse asjaoluga, et et ühendusmähis (või lairibatrafod) on samaaegselt mähitud kahe teise keerutatud juhtmega ja asetatakse ferriitrõngale rangelt sümmeetriliselt. Selle lihtsa reegli eiramine toob kaasa asjaolu, et mõned raadioamatöörid installivad kaasaegsed tüübid dioode ei valita segisti konstruktsiooni esialgsel silumisel, arvestades, et ülejäänud kodus valmistatud elementide asümmeetria vähendab nende valikust saadavat kasu nullini. Loomulikult võib asümmeetria põhjuseid seostada mitte ainult trafode endiga, seega pole soovitatav nende ümbertegemisega kiirustada.

Segisti dioodide valimisel võrdlusmaterjalide põhjal tuleb arvestada, et nende mahtuvused peaksid olema samad (ja võimalikult väikesed) sama pinge juures. Soovitatav on valida minimaalne lülitus- (taastamis-) aeg. V.T.Polyakov, RA3AAE viitab oma töödes, et eelistada tuleks väiksema mahtuvusega (mitte üle 1...3 pF) ja lühima pöördtakistuse taastumisajaga (mitte üle 10...30 ns) dioode. Need andmed leiate teatmeteostest. VHF-l töötades tõusevad nõuded veelgi.

Paljudel juhtudel võib optimaalseks valikuks olla valitud omadustega valmisdioodide mikrokoostude kasutamine. Näiteks sageli soovitatud KDS523A, B või koostu jaoks valitud dioodid (KDS523VR). Kuid paljudel juhtudel on vaja neid sõlmesid kontrollida vähemalt kõige lihtsamal viisil, kuna lubatud levik nendes võib ulatuda 10% -ni ja see võib segistite tööd negatiivselt mõjutada ning nõuab tasakaalustavate takistite ja/ või kondensaatorid segisti ahelasse, mis on üldiselt kasutu, kuna see suurendab segisti kadusid. Ja see on alati ebasoovitav.

Hiljuti laialt levinud otsesel takistusel põhinevate dioodide valik ei tundu nii asjakohane, kuna ebatäiuslik trafo (nagu eespool mainitud) põhjustab ikkagi silla harudes tasakaalustamatuse. Muidugi, kui olete kindel mähiste täielikus sümmeetrias ja nende kogu (keeruliste) takistuste võrdsuses, saate tavapärase digitaalse multimeetri abil ("testimisrežiimis") tagasi lükata dioodid, mille otsetakistused on suured. On teine ​​põhjus, veelgi olulisem. Asi on selles, et otsetakistuste võrdsus tähendab ainult seda, et kohaliku ostsillaatori sama amplituudiga läbib dioodi sama vool. Kuid see on oluline GPA kõrgete pingete korral, kuid sisendsignaalide puhul, mille amplituud on palju väiksem ja asub mikrovoldi tasemel, on kõige olulisem dioodide samad I-V omadused just madala pinge piirkonnas, st. voolu-pinge karakteristiku alguses, mitte kõrgepinge piirkonnas.

Kahjuks on kodumaistel dioodidel, isegi samast partiist, rääkimata sama tüüpi, väga suur parameetrite levik, mistõttu lihtne valik takistuse (pärispinge) järgi voolu-pinge karakteristiku ühes punktis on ebaefektiivne. Seletus, miks selline valik ei ole tõhus, on toodud alloleval joonisel. Tegelikult võib dioodide I-V karakteristikute levik olla üsna suur, kuid juhuslikult on mõõtmispunktis dioodide sisetakistus üsna suure täpsusega sama. Tegelikult on see võimalik üsna sageli. Kuid see on ainult dioodide voolu-pinge karakteristikute identiteedi välimus. 2 punktiga valik on täpsem. Kuid selline valik on ka ainult staatiliste, mitte dünaamiliste omaduste kokkulangevuse kontroll.

Seetõttu on sageli soovitatav kasutada imporditud - sama 1N4148 (analoogne KD522-ga). Nende levik on oluliselt väiksem, mis tagab Hea töö mikser isegi ilma valikuta. Kuigi tehke valik voolu-pinge karakteristiku ühes punktis digitaalne multimeeter(valimisrežiimis) on väga lihtne. Tuleb märkida, et selles valikus (ja ka teistes!) tuleb dioodid ühendada alligaatorklambrite vms abil, kuid mitte mingil juhul jootmise teel. Isegi peale klambritega ühendamist tuleb veidi oodata - dioodide käsitsi kuumutamine muudab mõõtmistulemusi (rääkimata jootmisest). Ja nad peavad toatemperatuurile jõudma ...

Dioodid saate valida "alalispinge" alusel kokkupanemise teel kõige lihtsam skeem: stabiilsest allikast, mille pinge on vähemalt 10 V läbi takisti, seatakse dioodi kaudu edasivool (näiteks 1 mA). Ja nad mõõdavad pingelangust mis tahes kõrge sisendtakistusega voltmeetriga (toru, tüüp VK7-9 või mis tahes digitaalne, mis on parem). Valige dioodid, millel on lähimad mõõdetud pinge väärtused. Saate kontrollida kahte punkti, näiteks seadistades voolud 1 mA ja 0,1 mA.

Rõngasbalanssiga mikseri dioodide valimiseks soovitatakse kasutada levinud tehnikat ja seda kirjeldatakse B. Stepanov, RU3AX. Seda kasutatakse dioodide voolu-pinge karakteristikute võrdlemiseks edasisuunas. Kuna pooljuhtdiood on mittelineaarne element, siis selle otsetakistuse otsene mõõtmine oommeetriga ei võimalda sellist võrdlust teha. Seda tuleb teha mitmes (vähemalt kahes) punktis voolu-pinge omadused diood, mis mõõdab pingelangust dioodil fikseeritud pärivoolu väärtustel. Kõige lihtsama seadme skeem, mis võimaldab teil dioode valida, on näidatud joonisel.

Dioodide valimisel ei ole stabiliseeritud voolu täpsed väärtused olulised - kõiki dioode võrreldakse samade vooluväärtustega. On vaja ainult, et need väärtused erineksid umbes kümme korda... Antud on selle seadme kokkupaneku ja töö üksikasjad .

Tänu oma lihtsusele, suurele tundlikkusele ja selektiivsusele ning heale töökindlusele on otsekonversiooni vastuvõtjad ja transiiverid raadioamatööride seas populaarsed. Kuid mitte alati pole nii, et seade, isegi see, mis on valmistatud hästi väljatöötatud disaini järgi, realiseerib talle algselt omaseid võimalusi ja parameetreid.

Selle sideseadmete rühma selle artikli autori aastatepikkuse töö tulemusena selgus, et madalsageduslikud seadmed (peamiselt madalsagedusvõimendid) jäävad tööle, kui toitepinget vähendatakse 2...6-ni. V (nimipingel 9...12 V). Samal ajal väheneb nende kasum reeglina.

Otsemuundusega vastuvõtjate ja transiiverite ebarahuldava jõudluse peamiseks põhjuseks on mikseri ebaoptimaalne töörežiim. Kõrged parameetrid saavutatakse ainult segadioodide heterodüüni kõrgsagedusliku pinge hoolika valikuga. See peaks jääma ränidioodidel 0,6...0,75 V ja germaaniumdioodidel 0,15...0,25 V piiresse. Madalama lokaalse ostsillaatori pinge korral segisti ülekandetegur väheneb. Samuti väheneb see kõrge pinge korral, kuna dioodid on peaaegu kogu aeg avatud. Samal ajal suureneb mikseri müra.

Lokaalsest ostsillaatorist mikserile antava pinge sageduse ja amplituudi stabiilsus (eriti HF korral amatöörbändid), sõltub suuresti toitepinge stabiilsusest.

Peaaegu kõigis kirjanduses toodud vooluringides puudub segisti dioodidel heterodüünpinge reguleerimise skeem. Soovitatav on valida lokaalse ostsillaatori ja segisti vahele ühenduskondensaator või muuta ühenduspooli keerdude arvu. Kuid see protsess on väga töömahukas ja pealegi ei anna kindlustunnet, et seade on õigesti konfigureeritud.

Selle meetodi puuduseks on see, et seadistamise käigus on vaja vastuvõtja (transiiver) välja lülitada ja kondensaator uuesti jootma või mähis tagasi kerida. Kuid selle aja jooksul lakkab sageli töötamast amatöörjaam, mille vastuvõtu helitugevust reguleeritakse, ja seetõttu pole võimalik teada, kas reguleeritava seadme tundlikkus suureneb või väheneb. Raadiolainete stabiilse läbimise ajal on otstarbekam häälestamine läbi viia "nõrga" jaama signaalide abil, s.t. kui vastuvõetud signaali tasemes pole märgatavaid kõikumisi.

Vajaliku puudumise tõttu mõõteriistad Otsese muundamise vastuvõtjaid ja transiivereid häälestatakse sageli "kõrva järgi", mis ei avalda nende parameetritele parimat mõju.

Puc.1

Joonisel fig. Joonisel 1 on näidatud voltmeeter-sondi diagramm, mida on muudetud vastavalt jaotises esitatud soovitustele. See võimaldab teil üsna täpselt mõõta kohaliku ostsillaatori pinget otse segisti dioodidel.

Mõelgem lihtsaid viise otsekonversiooni vastuvõtjate ja transiiverite kohandused ja modifikatsioonid, mis kõrvaldavad ülaltoodud disainivead.

Puc.2

Esiteks tuleks modifitseerimise ajal sisse viia lokaalse ostsillaatori toitepinge stabiliseerimiseks ahel. Stabilisaatori ahel on näidatud joonisel fig. 2. Zeneri diood VD1 valitakse 1,5...2 korda väiksema stabiliseerimispingega nimipinge toiteallikas vastuvõtjale (transiiver). Takisti R 1 seab optimaalse voolu läbi zeneri dioodi. Takisti R1 takistus peab olema selline, et zeneri dioodi VD1 stabiliseerimisvool ei ületaks maksimaalset lubatud väärtust. Kondensaator C1 vähendab zeneri dioodi müra "leket", mille tulemuseks on kohaliku ostsillaatori pinge müramodulatsiooni vähenemine ja vastuvõtja üldise müra vähenemine.

Segistidioodidel on RF pinget mugav muuta häälestus-mitteinduktsioontakistiga, mis on ühendatud paralleelselt või järjestikku ühenduspooliga (R1 vastavalt joonisel 3 ja 4).

Viimasel juhul saate kasutada nii trafo (joonis 4,a) ühendamist lokaalse ostsillaatoriga segistiga kui ka autotransformaatorit (joonis 4,6). Kohaliku ostsillaatori pinge täpsemaks reguleerimiseks (näiteks halva kuuldusega jaamadest signaalide vastuvõtmisel "kõrva järgi") lülitatakse RF voltmeeter välja.

Tuleb märkida, et ülaltoodud muudatuste rakendamisel tuleks sidepoolide keerdude arvu veidi suurendada, kuna trimmitakisti kasutuselevõtt vähendab väljundpinge kohalik ostsillaator See kehtib eriti valiku kohta, mille skeem on näidatud joonisel 3. Kokkuvõttes peab ühenduspooli keerdude arv, takisti R1 takistus ja kondensaatori C2 mahtuvus olema selline, et segisti ränidioodide pinget saaks reguleerida vahemikus 0 kuni 1,2...2 V, germaaniumdioodidel - 0 kuni 0,5 ... 1 V. Sel juhul saavutatakse optimaalne pinge ligikaudu takisti R1 liuguri keskmises asendis.

Kohaliku ostsillaatori väljundpinget saate reguleerida toitepinget muutes, nagu tehti näiteks punktis [3]. See sobib aga ainult sagedustel kuni 3...4 MHz. Kõrgematel sagedustel (üle 7 MHz) võib selline reguleerimine kaasa tuua kohaliku ostsillaatori sageduse olulise nihke.

Joonisel fig. Joonisel 5 on kujutatud puhversõlmega lokaalse ostsillaatori skeem, millesse on sisse viidud väljundpinge reguleerimise ahel. Kordamisel tuleb arvestada, et emitteri järgija ei anna pingevõimendust ning seetõttu peab kõrgsageduslik pinge ühenduspoolil olema kaks korda kõrgem. kui on segisti normaalseks tööks vajalik.

Amatöörraadiopraktikas kasutatakse enim dioodiga tasakaalustatud miksereid. Nende peamised eelised on disaini ja konfiguratsiooni lihtsus, kõrgsagedusliku ümberlülituse puudumine vastuvõtult edastamisele üleminekul. Tasakaalustatud segistid põllu- ja bipolaarsed transistorid kasutatakse palju harvemini.

Lihtsates tasakaalustatud dioodisegistites saab kohaliku ostsillaatori pinget ja mõningaid väljundi muundamise kõrvalprodukte summutada 35 dB või rohkem. Kuid sellised tulemused saavutatakse ainult ühes suunas: selles, milles segisti on tasakaalustatud. Transiiveri algupärases konstruktsioonis on mikser tasakaalustatud ainult võimsusvõimendi poole. Topeltbalanseeritud mikseri kasutamisel väheneb müra, suureneb tundlikkus ja paraneb mürakindlus.

Topeltbalanseeritud mikserid on mõlemal sisendil (väljundil) tasakaalustatud. Nad summutavad mitte ainult lokaalseid ostsillaatori võnkumisi, vaid ka teisendatud signaali, jättes alles ainult nende segunemise produktid ja tagades seeläbi spektri puhtuse. Selliste mikserite kasutamine võimaldab vähendada nõudeid mikseri väljundis olevale puhastusfiltrile ja isegi sellest täielikult loobuda, ühendades mikseri väljundi otse IF-võimendiga, mille väljundis peaks olema põhivalik. filter (näiteks EMF või kvartsfilter). Vastuvõtmise ajal saab topeltmikserile anda oluliselt kõrgema signaali, kuna see nõrgendab järsult signaali või häirete otsese tuvastamise mõju, s.t. tuvastamine ei toimu ilma kohalike võnkumiste osaluseta, nagu juhtub tavalise amplituudidetektori puhul.

Kõige sagedamini kasutatakse amatöörraadiokujunduses kahekordset tasakaalustatud mikserit, mille skeem on näidatud joonisel fig. 6. Seda nimetatakse ka rõngakujuliseks, kuna selles olevad dioodid on rõngaga ühendatud.

Madalsagedusalas töötamisel keritakse kõrgsageduslikud trafod reeglina standardsuuruses K7x4x2 ferriitrõngastele, mille magnetiline läbilaskvus on 600...1000 ja kolme PELSHO 0,2 juhtmega, mis on kokku keeratud (3-4 keerdu 1 kohta). cm pikkus). Tehke umbes 25 pööret (kuni rõngas on täielikult täidetud). Trafo paigaldamisel on selle mähised faasitud vastavalt joonisele fig. 6 ja 7.

Kahe tasakaalustatud mikseri ühendamiseks transiiveriga on kaks peamist võimalust. Esimeses läbib signaal nii vastuvõtmisel kui ka edastamisel ühes suunas segistite sisendist väljundisse. Seda tehakse näiteks tuntud raadio-76 ja Radio-76M2 transiiverites. Arvukad autori läbiviidud katsed on näidanud, et optimaalsest väiksema heterodüünpinge korral halveneb vastuvõturežiimis tundlikkus oluliselt ja kõrgema pinge korral väheneb oluliselt kandja summutus saaterežiimis (tundlikkus langeb ka, kuid see on kõrvaga vähem märgatav kui eelmisel juhul). Transiiverite peamiste parameetrite kvalitatiivne sõltuvus mikserile tarnitava kohaliku ostsillaatori pingetasemest on näidatud joonisel fig. 8 (kõver 1 - tundlikkus vastuvõtu ajal, määratud kõrvaga, 2 - tundlikkus, mõõdetud instrumentidega, 3 - kandja mahasurumine edastamise ajal).

Teise võimaluse korral suunatakse vastuvõturežiimis olev signaal tasakaalustatud mikseri sisendisse ja edastamisel väljundisse. Selle ühendusega kasutatakse segisti pööratavuse põhimõtet. Nii on kirjeldatud transiiveri RF-teed. Mikseri seadistamine taandub sel juhul ka optimaalse heterodüünpinge seadistamisele ja selle hoolikale tasakaalustamisele. Eriti tuleb märkida, et häälestusoperatsioon ei sõltu transiiveri RF-tee konstrueerimise põhimõttest.

Kõigepealt peate seadistama segistid. Neis olevad tasakaalustustakisti liugurid seatakse esmalt keskmisesse asendisse. Järgmisena ühendage GSS transiiveri antenni pesaga ja suurendage järk-järgult heterodüüni pinget mikserites. GSS-i signaal edastatakse tasemel, mis ületab vastuvõtutee tundlikkust mitu korda. On vaja saavutada signaali vastuvõtt. Generaatorit pole, toimingut teostatakse kõrva kaudu, saades signaali amatöörraadio SSB raadiojaamast või mürageneraatorist, kasutades väikese võimsusega zeneri dioodi.

Seejärel reguleeritakse iga segisti kordamööda. Esiteks valitakse optimaalne heterodüüni pinge. Selleks suurendatakse seda järk-järgult ja hinnatakse kõrva järgi: kas GPS-signaali, raadiojaama või mürageneraatori vastuvõtu maht suureneb. Nagu autor märkis, mikserisse antava heterodüünpinge kasvades suureneb esmalt kuulamise helitugevus, saavutades maksimumi ja jääb seejärel praktiliselt muutumatuks (joonis 8, kõver 1). Heterodüüni pinge tuleks seada nii, et kui see veidi väheneb, siis vastuvõtu helitugevus langeb ja kui see veidi suureneb, siis see ei suurene. Praktikas realiseeritakse see kohaliku ostsillaatori väljundpinge taset reguleeriva takisti liuguri liigutamisega väikestes piirides. Kui transiiveril see võimalus puudub, tuleks seadet muuta.

Reeglina on ühe või teise lokaalse ostsillaatori väljundisse ühendatud emitteri järgija. Sel juhul osutub modifikatsioon väga lihtsaks: transistori emitteri ahela konstantne takisti asendatakse konstantse väärtusega mitteinduktiivse trimmitakistiga.

Pärast heterodüüni pinge optimeerimist peate uuesti segisteid hoolikamalt tasakaalustama. RF-millivoltmeeter või ostsilloskoop on ühendatud sisendi või väljundiga (olenevalt transiiveri konstruktsioonist) ja takisti R1 liuguri liigutamisega ning seejärel kondensaatorite C1 ja C2 reguleerimisega (vt joonis 7) saavutame minimaalse näidu. . Kui kasutatakse suure sisendtakistusega seadmeid, siis tuleks mikseri sisendisse ja väljundisse ühendada sarnase takistusega (50...100 oomi piires) takistid.

Eelistada tuleks tasakaalustamist saatetee väljundi suunas. Mikseri sisendi ja väljundi tasakaalu erinevus peaks olema väike (paar detsibelli). Kui see jõuab 10 dB-ni või rohkem, on see reeglina selle tagajärg, et mikserile antav heterodüünpinge on optimaalsest oluliselt kõrgem.

Mikserite kontrollimiseks ja tasakaalustamiseks lõi autor lihtsad seadmed. Joonisel fig. 9 on kujutatud RF võimendi skeemi, sisendiga on ühendatud mikser ja väljundiga on ühendatud mikser jämedad seadistused kõrgsageduslik voltmeeter (joonis 9, b), täpsuse jaoks - HF-sond (joonis 9, c). Sel juhul ei ole vaja mikserisse paigaldada täiendavaid takisteid takistusega 50...100 oomi.

Mikserid reguleeritakse lõpuks pärast nende paigaldamist transiiverisse (see lülitatakse edastusrežiimi). Seade tuleb esmalt seadistada vastuvõturežiimi. Et mikrofoni müra ei segaks tasakaalustamist, on mikrofoni võimendi sisend lühises. Esmalt tasakaalustatakse madalaima sagedusega mikser ja seejärel teised selles järjekorras, milles signaal neid edastusrežiimis läbib, saavutades transiiveri võimsusvõimendiga ühendatud koormuse ekvivalendi (joonis 10) minimaalse RF-näidu. Pärast seda muudetakse ülejäänud sõlmede sätteid. Soovitav on seda protseduuri korrata kaks või kolm korda.

Vladislav Artemenko (UT5UDJ) Kiiev. Ukraina

KIRJANDUS

1. Poljakov V.T. Raadioamatöörid otsekonversioonitehnoloogiast. - M.: Patriot, 1990, lk. 264.
2. Stepanov B. Väikeste raadiosageduslike pingete mõõtmine. - Raadio, 1980, N 7, lk. 55-56.
3. Artemenko V. Lihtne SSB mini-transiiver 160 m - Raadioamatöör, 1994, N 1.c. 45, 46.
4. Artemenko V.A. Lihtne EMF-iga transiiver. - RadioAmator, 1995, N 2, lk. 7-10.
5. Bunin S.G., Yaylenko L.P. Lühilaine amatööride juhend. - K.: Tehnika, 1984, lk. 264.
6. Stepanov B., Shulgin G. Transiiver "Raadio-76". - Raadio, 1976, N 6, lk. 17-19, N 7, lk. 19-22.
7. Stepanov B., Shulgin G. Transiiver "Raadio-76M2". - Raadio, 1983, N 11, lk. 21-23, N 12, lk. 16-18.
8. Vassiljev V. Pööratav tee transiiveris. - Raadio, N 10, lk 20,21.

Võrreldes transistoriga, on ringdioodisegisti eeliseks see, et see surub maha paljud muundamise kõrvalsaadused ja välistab peaaegu täielikult signaali otsese läbipääsu IF-võimendis ja kohalikus ostsillaatoris.

Skemaatiline diagramm

Ringmikseri (V2-V5) sisendisse suunduv signaal antakse transistori V1 aperioodilise kaskaadi kaudu. Kohalik ostsillaatori pinge antakse mikserisse sümmeetrilise sidestusmähise L1 kaudu IF-filtriga L2C4, mis on häälestatud sagedusele 465 kHz. Muunduri lineaarsus signaali sisendis säilib kuni amplituudini, mis on võrdne ligikaudu 0,1 kohaliku ostsillaatori pinge amplituudiga.

Optimaalne lokaalse ostsillaatori pinge (arvestades kadusid takistitel R3 - R5) on 150...400 mV, signaali lubatud pinge on 10...30 mV. See seab RF-võimendi võimendusele piirangud – see peab olema minimaalne, mis on vajalik vastuvõtja nõutava tundlikkuse saamiseks. Lisaks peab RF-võimendi olema kaetud tõhusa AGC-ga.

Üksikasjad

Rullid L1 ja L2 on keritud ühtsele kolmeosalisele raamile, mis on asetatud ferriidist (600НН) tassidesse, mille välisläbimõõt on 8,6 mm. Alamkonstruktor - suurus CC2,8 X 14 valmistatud sama kaubamärgi ferriidist. Mähis L1 sisaldab 3x6 keerdu PELSHO traati - 0,1 (keeratud kahes juhtmes), mähis L2 - 3 X 24 keerdu PEV-2 traati - 0,1.