Mieszacz Oxner'a

[SP9FKP]

W biblii "Experimenthal Methods in RF Design" (kiedy ukaże się polska reedycja?) na str. 5.9 znajduje się krótka notka na temat prac Oxnera nad mieszaczami opartymi o szybkie matryce MOS. Układ znany od dawna ale kłopot w tym, że owe matryce były "marzeniem ściętej głowy" w czasach gdy ukazały się publikacje.
Dziś w dobie szybkich kluczy analogowych takie rozwiązanie wydaje być całkiem realne. Możliwe są dwa warianty realizacji: w oparciu o transformator

oraz TLT

Sądzę, że warto sprawdzić w praktyce ich działanie.
Kto pierwszy?

[SP9LVZ]

Tam jest mowa o DMOS SD5000 i mieszaczu SD8901. W październiku pisałem przy okazji p.cz. na mosfetach że testowałem pasywny mieszacz na DMOS-ach SD5400.. (to jest wersja smd SD5000) używany w IC7700. Pracuje bardzo dobrze, IP3 nie mierzyłem.. wg. opisów przy 16V p-p LO powinen mieć IP3 40dBm. Są dostępne po 4,60 zł.

[SP9FKP]

Wykonałem dla Was eksperyment z ww mieszaczem/modulatorem. Niestety, mimo dużych nadziei układ okazał się gorszy od konkurentów z uwagi na słabe tłumienie generatora fali nośnej. Do badań wykorzystałem klucz analogowy 74LVC1G3157 TI oraz transformator/balun WB2010-1 Coilcraft. Wykonałem też klasyczny transformator na rdzeniu FT37-43 3x7zw DNE0.25 bez większych różnic w działaniu. Sterowanie falą prostokątną 5 MHz z amplitudą 4Vpp. Mimo przenoszenia sygnałów na poziomie 0dBm udało mi się uzyskać tłumienia fali nośnej na poziomie nie lepszym niż -45dB co niestety dyskwalifikuje ten modulator do stosowania wraz z ogranicznikiem bowiem stosunek fali nośnej do sygnału spada adekwatnie do ograniczenia. Znacznie lepszym okazał się modulator z "połówki" H-mode co dało stabilne tłumienie -60dB co wydaje się być wystarczające dla ogranicznika 20dB. Resztę wytłumi filtr kwarcowy.
I obrazki z przyrządów:


Przyczyn można szukać w rozrzutach rezystancji kanałów dla kluczy oraz niedoskonałości montażu (układ na próbę). Nie mniej biorąc pod uwagę prostotę (jeden scalak mniej) "połówka" H-mode wydaje się być poza konkurencją.

[SQ5KVS]

(04-11-2023 10:01)SP9FKP napisał(a):  W biblii "Experimenthal Methods in RF Design" (kiedy ukaże się polska reedycja?) na str. 5.9 znajduje się krótka notka na temat prac Oxnera nad mieszaczami opartymi o szybkie matryce MOS. Układ znany od dawna ale kłopot w tym, że owe matryce były "marzeniem ściętej głowy" w czasach gdy ukazały się publikacje.
Dziś w dobie szybkich kluczy analogowych takie rozwiązanie wydaje być całkiem realne. Możliwe są dwa warianty realizacji: w oparciu o transformator

oraz TLT

Sądzę, że warto sprawdzić w praktyce ich działanie.
Kto pierwszy?

Nie w temacie, ale znacznie ułatwi Ci symulowane życie gdy ponazywasz sobie newralgiczne punkty sieci (tzn ponadajesz im etykiety) "label a node name" Poza lepszą widocznością, ten punkt sieci będzie zawsze się nazywał taka jak chcesz. Bo np. jeśli rysujesz wykres z node002 to po drobnej modyfikacji schematu on może mieć już inny numer i zacznie Ci rysować bzdury... Tak samo z Vcc i innymi punktami sieci.

W temacie - z moich prób z diodami, tranzystorami i kluczami wynika że nie da się osiągnąć tłumienia nośnej lepszego niż 40dBc bez zastosowania potencjometra a najlepiej jeszcze kondensatora i trymera. Z jakiegoś też powodu mieszacze na diodach są prostsze do równoważenia.

[SP9FKP]

Masz rację Karol, to kwestia nawyku którego jeszcze nie posiadam. Ale pracuję nad tym.
Co do mieszaczy, każdy z nich ma jakieś "zady i walety". W przypadku diodowych nie podoba mi się konieczność solidnego ich terminowania i dobory amplitud co bez przyrządów jest trudne. Ich sterowanie wymaga mocnego i czystego sygnału. W przypadku kluczy, można zaniedbać co od razu przekłada się na prostotę układu. Stąd moje poszukiwania.
Ale dzięki za trafne uwagi.

[SP9LVZ]

Na temat - znalezione w internecie...
Mikser pierścieniowy FET został opracowany w latach 80-tych przez Eda Oxnera przy użyciu SD8901, ze stratą konwersji -8/-9dB i stopniem ochrony IP3 około +30dBm.
Mikser H-Mode został wynaleziony około 1993 roku przez Colina Horrabina z G3SBI przy użyciu układu scalonego SD5000 FET array, charakteryzującego się stratą konwersji -8/-9dB i IP3 około +50dBm.
Określenie "H" nie ma żadnego znaczenia technologicznego, wynika to z wyglądu schematu obwodu, ponieważ oryginalna konfiguracja z 3 transformatorami wygląda jak H.

Zostało to uproszczone, gdy I7SWX?? wpadł na pomysł wykorzystania przełączników Fast Bus do mikserów, ze szczególnym wykorzystaniem FST3125, w środku w 1998 r. Rozwiązanie to charakteryzowało się stratą konwersji wynoszącą około -5dB i stopniem ochrony IP3 około +40/45dBm.
Model 2T HM M został zaprezentowany przez I7SWX?? w 2003 roku i charakteryzował się stratą konwersji około -5 dBm i stopniem ochrony IP3 około +40 dBm.

Firma Martein, PA3AKE, wdrożyła wersję miksera w trybie H wykorzystującą przełączniki analogowe FSA3157, ze stratą konwersji około -4,5 dB i stopniem ochrony IP3 do +50 dBm. Bardzo obszerne informacje można przeczytać odwiedzając stronę http://martein.home.xs4all.nl/pa3ake/hmo...ntro.html.

Kilka artykułów na temat opublikowano w RadCom, w G3VA Column Technical Topics, a także w QEX.

[SP9FKP]

Uzupełnię ten spis o odmianę mieszacza UR3IQO o najlepszych parametrach ale najbardziej skomplikowany. Opis pięknie przetłumaczył Waldek 3Z6AEF.
Rzecz jasna, na przestrzeni lat powstało wiele odmian ww mieszaczy jednakże w moim zamyśle było wykorzystanie faktu bezpośredniego sterowania kluczy z SI5351 co wydaje się być naturalne.

[SP9LVZ]

No jasne jak najbardziej uprościć... na razie walczysz chyba teoretycznie - bez użycia mieszacza w odbiorniku?
W praktyce odbiornika teraz walczymy ze spurs-em z syntez. IP3 jest obecnie rzeczą drugorzędną bo jest i tak wysoki.
Pytanie jak z Si5351 zminimalizować spurs? Ja jednak chcę po syntezie dać 74HC86 lub 74HC74 i dopiero na klucze bez upraszczania, choć z Si5351 bez problemu można wygenerować dwa sygnały +/-180 stopni. Pamiętasz naszą chyba naszą ostatnią rozmowę w temacie..

[SP7CLB]

Moim zdaniem wyeliminowanie spursu z syntez nie jest możliwe, trzeba wyeliminować syntezę i ucieczka w wysokie pośrednie by to osiągnąć. Rozwiązania są proste, ale nie tanie i niełatwe, ale możliwe do wykonania: filtry SSB, CW na częstotliwości 40-80MHz na overtonach, przestrajane heterodyny kwarcowe (VXO) lub oscylatory ćwierćfalowe z kompensacją termiczną (TEMPATRIMMER). Tego typu rozwiązanie pozwalają też na osiąnięcie wystarczającej stabilności częstotliwości i najniższego poziomu szumu przy zastosowaniu obecnej generacji półprzewodników. Tak przy okazji mówiąc: poszukuję 20 jednakowych kwarców na III-ci overton i częstotliwość 68 - 81MHz w obudowach HC9U, HC48U lub HC51U. Najbardziej o całkowitej liczbie MHz lub (jeszcze lepiej) 70, 80 MHz. Nie mogę znaleźć w internecie, a jak chciałem zamówić w OMIGU - to mi nie odpowiadają na zamówienie wg. ich formularza.

[SQ5KVS]

A gdyby proste PLL 1:1 pędzone z Si? Tak jak były zwalczane spursy z DDS'ów przez PLL na IC502 itp..