מערבלי מפתחות על מיקרו-מעגלים. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מערבלי מפתח על צ'יפס. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / קשרים של ציוד רדיו חובבני. מיקסרים, ממירי תדרים

הפעם - מעגלים של מיקסרים על מפתחות אלקטרוניים וכמה מעגלים מעשיים. נניח שמשהו כזה כבר קרה, אבל לא בכדי אומרים: "החזרה היא אם הלמידה". היכן לומדים חובבי רדיו צעירים על עקרון הפעולה של המיקסר. אם מגזינים ישנים נמצאים בפח, וספרות חדשה עוסקת רק במחשבים? בינתיים, מעגלי המיקסר משתפרים ללא הרף. מפתחים שואפים להשיג מיקסר עם פרמטרים אידיאליים: טווח דינמי גדול. פשוט, חסכוני, טכנולוגי ופס רחב. כזה, אולי, יהיה מיקסר המורכב על מקשים מהירים במיוחד הנשלטים על ידי מיקרו-מעגלים דיגיטליים CMOS במהירות גבוהה.

חובבי רדיו לא מאבדים עניין במעגלי מיקסר. בסיס האלמנטים המודרני מאפשר עיצוב מיקסרים יוצאי דופן עם תכונות מדהימות. אבל קודם כל, קצת תיאוריה ומינוח. בסביבת הרדיו החובבים קיימת חלוקה של מיקסרים למפתח ו"חלק" - לפי סוג אות המתנד המקומי, מלבני או סינוסואידי. מדברים גם על מיקסרים פסיביים ואקטיביים – מיקסרים פסיביים, בניגוד למיקסרים אקטיביים, אינם מגבירים את האות המומר.

על פי עקרון הפעולה, באופן כללי, כל המיקסרים הם מתגים של הפאזה של אות הכניסה עם התדר של אות המתנד המקומי. דיודות, טרנזיסטורים או מתגים אלקטרוניים משמשים בדרך כלל כרכיבי מיתוג. יתר על כן, פעיל, כמובן, יכול להיות רק מערבלים על טרנזיסטורים. למרות שלא כל מערבלי הטרנזיסטור פעילים. לדוגמה, המיקסר שעורר עניין רב בקוראים ונדון ב-RD #1-97 בעמוד 11 אינו פעיל.

קל להבין את עקרון הפעולה של המיקסר על ידי התחשבות במעגל של מערבל מאוזן טבעת דיודה קלאסית, איור 1.

מערבלי מפתח על צ'יפס
איור 1. מיקסר מאוזן בטבעת דיודה

מתח מתנד מקומי Uget. ברגע שהקוטביות שלו בנקודה A ביחס לנקודה B חיובית, היא פותחת זוג דיודות VD1 ו-VD4. במקרה של אות, הוא עובר מהכניסה ליציאה של המיקסר דרך דיודות אלו. זה ממשיך עד שמתח המתנד המקומי הופך את הסימן. במקרה זה, הדיודות VD1, VD4 נסגרות, והדיודות VD2, VD3 נפתחות. אותו אות עובר דרך דיודות אלה כמו במקרה הראשון, רק הפאזה שלו במוצא המיקסר מתהפכת - המסקנות ההפוכות של הפיתול המשני של השנאי T2 מתחילות לעבוד. זרמי המתנד המקומיים בפיתולים הסימטריים של השנאים T1 ו-T2 מכוונים לכיוונים מנוגדים בכל עת ומבטלים זה את זה. כמובן, ללא אמצעים מיוחדים, קשה להשיג פיצוי מקובל עבור זרמים אלה, ובמוצא המיקסר מופיע אות שיורי בתדר של המתנד המקומי (הנשא). כדי לאזן את המיקסר, נכלל נגד משתנה בהפסקה של אחת הפיתולים הסימטריים של השנאים. אבל גם במקרה זה קשה להשיג דיכוי נושא עמוק - התפשטות ההתנגדויות הטכנולוגיות של דיודות, האסימטריה של פיתולי השנאים, קיבולי הרכבה וגורמים אחרים משפיעים כאן.

עכשיו תארו לעצמכם שהחלפנו את הדיודות במפתחות אלקטרוניים - מתגים, במאפיינים שלהם קרובים למגעי ממסר רגילים, אבל במהירות הרבה יותר גדולה, איור 2.

מערבלי מפתח על צ'יפס
איור 2 מערבל מפתח מאוזן עגול

במקרה זה, מעגלי הבקרה ונתיב האות מופרדים, מה שמפחית מאוד את החדירה ההדדית שלהם. אבל זה לא כל ההטבות שהתקבלו. למתגים אלקטרוניים מודרניים (לדוגמה MAX361 מבית MAXIM) יש התנגדות פתוחה של פחות מ-2 אוהם ומהירות מיתוג של כ-100 ננו-שניות. בנוסף, כל אחד מארבעת המפתחות הממוקמים במארז המיקרו-מעגל שומר על הפרמטרים שלו בטווח מתח המיתוג בתוך +/-20 V. משמעות הדבר היא שהמפתח הציבורי אינו מכניס עיוותים לא ליניאריים לאות העובר דרכו.

מפתחות אלקטרוניים נשלטים על ידי אותות עם רמות דיגיטליות המסופקות ליציאות "F1" ו- "F2" באנטיפאז מהמיקרו-מעגל של מזגן האותות של המתנד המקומי. מעגל המעצב מוצג באיור 3.

מערבלי מפתח על צ'יפס
איור 3 מזגן אותות בקרת מפתח

התנגדות הכניסה נקבעת על ידי הערך של הנגדים R1, R2, ומשרעת אות המתנד המקומי המופעל על הכניסה היא בערך 0,5 V. הנחתה של חדירת אות הבקרה לתוך המעגלים המתחלפים בהתאם למפרטים. עבור המיקרו-מעגלים מסדרת 1561 עולה על הערך (-130 dB), מה שמאפשר להרכיב את המיקסר על מפתחות כאלה, ללא קושי רב כדי להשיג דיכוי נשא של כמעט 100 dB!

בדקתי עוד מספר מעגלי מיקסרים ששימשו כמזגני אותות DSB וכמיקסרים - נשאים לתדר ההפעלה בעבודה על פסי KB בתדר נמוך - מ-160 עד 40 מטר. בסכימה הפשוטה ביותר, נעשה שימוש במפתח אחד בלבד. איור 4 מציג תרשים של מערבל זה. הוא משמש כמנהל התקן DSB.

מערבלי מפתח על צ'יפס
איור 4 מיקסר על מקש אחד

כל מגבר תפעולי יכול לשמש כמגבר מיקרופון. אות המקור מסופק לו ממיקרופון קונדנסר חשמלי. כניסת המפתח מחוברת ישירות ליציאה של ה"מפעיל", ומעגלים R1, R2, C1 תומכים אוטומטית באיזון של המיקסר. תכונות התהודה של המסנן האלקטרומכני המחובר משחזרות את הסימטריה האופקית של אות המוצא. היתרון של מעגל זה הוא הפשטות שלו, כמו גם העובדה שאות הבקרה הוא אות חד קוטבי עם תדר מתנד מקומי. בעת שימוש ב-EMF piezoceramic מיניאטורי מסוג FEM4-031 -500-3,1V-2, ניתן לבטל את הקבלים C2, ולבחור נגדים Rl ו-R2 כדי להתאים את המיקסר להתנגדות הכניסה של המסנן, שבמקרה זה תהיה בערך 5 קילו אוהם.

המאפנן המאוזן הבא, איור 5, עובד היטב בתדרים של עד 12 מגה-הרץ, אך בניגוד למיקסר הקודם, גם זה דורש שליטה דו-כיוונית.

מערבלי מפתח על צ'יפס
איור 5 מיקסר איזון על שני מקשים

כשנאי T1 נעשה שימוש בשנאי תדר נמוך תואם מהמקלט, ולמי שאלרגי לשנאים נוכל להמליץ על המעגל איור 6.

מערבלי מפתח על צ'יפס
איור 6 מגבר מיקרופון עם פלט פרפאזה

בתדר LO של 500 קילו-הרץ, דיכוי הנשא במעגל זה היה 94 dB. אותו מעגל שימש בהצלחה כמערבל-משדר שני לטווח, כמו גם כדמודולטור או גלאי SSB, איור 7.

מערבלי מפתח על צ'יפס
איור 7 שני מיקסר-מפזולטור

על בסיס יחידות אלו הרכבתי והפעלתי כבר מספר שנים מדחס קטן בתדר נמוך, שאפשר לי לשכוח מה זה לשאוב את שלבי הפלט של משדרים. התוכנית הפשוטה שלו מוצגת באיור 8.

מערבלי מפתח על צ'יפס
איור 8 מדחס RF עם מערבלי מפתח

הרעיון של המכשיר הזה ידוע כבר זמן רב, אבל אם לשפוט לפי הפרסומים, הוא עדיין מהדהד עם חובבי רדיו בצורה של יישום טכני כזה או אחר. עקרון הפעולה הוא להגביל את אות SSB שנוצר עם הסינון הבא שלו על EMF נוסף. מעגלי המיקסר המוצעים אפשרו להשיג אות ליניארי יותר. לכן, בדרגת הגבלה של כ-15 dB, מתכתבים באוויר לא שמו לב להופעת עיוותים בולטים שמתלווים בדרך כלל לדחיסה, אך ציינו עלייה ברמת האות ב-1,5 נקודות.

הליניאריות של הנתיב נובעת מהיעדר עיוות במיקסרים. בשל הרמה הגבוהה יחסית של האותות והזרמים הנמוכים לצורך המעגל, אין צורך לסכך חלקים בודדים שלו, ודיכוי הנשא האמור מושג בהתקנה שרירותית לחלוטין. למדחס שלוש יציאות, מה שמקל על הניסוי בו. הפלט הראשון יהיה אות ליניארי ns דחוס ממגבר מיקרופון. על השני - אות דחוס בתדר נמוך. ובפלט השלישי - אות SSB דחוס.

המכשיר כולו מתאים לבית מיקרופון כף יד ממקלט משדר נייד. צריכת הזרם ממקור 12V היא כ-15 mA. פעם השתמשתי ב"מיקרופון" הזה כדרייבר של משדר למקלט בפס יחיד עם המרה אחת. הוספתי רק את המיקסר השני, איור 7, דרייבר push-pull, שהמעגל שלו מופיע ב-RD # 1-97 בעמוד 15, ומגבר כוח (RD # 2-97, עמוד 3). התברר שזה "דבר לנתינה" קטן בגודלו אך רב עוצמה. בעתיד מתוכנן להתנסות במתגים במיקסרים של משדרים עבור מקלטים מורכבים יותר, וכן עבור משדרים המרה ישירה.

איור 9 מציג תרשים של מיקסר אחר. הוא שימש כמיקסר הראשון שלי למשדר עם סט פילטר Quartz 35 והוא טוב בכך שהוא לא דורש פלט נקודת אמצע שנאי.

מערבלי מפתח על צ'יפס
איור 9 מערבל מפתח עם שנאי פשוט

אני רוצה לציין שוב שהמעגלים הנ"ל נבדקו על ידי רק בנתיבי מיזוג האותות של משדרים עבור רצועות חובבים בתדר נמוך. השימוש במקשים ברצועות ה- KB העליונות מפריע על ידי חוסר המידע שלי לגבי שבבים מהירים יותר. אהיה אסיר תודה לחובבי רדיו שסיפקו מידע כזה.

לגבי השימוש במעגל זה במקלטים, זה נושא לניסויים נוספים, לדעתי בהחלט אפשרי להשתמש במיקסרים כאלה, למשל, כגלאי SSB. וניתן להשתמש במקשים במהירות גבוהה במיקסרים הראשונים של המקלטים. אני יכול לדמיין איזה סוג של טווח דינמי יהיה להם כשהם מסוגלים להחליף אות של עשרים וולט ללא עיוות!

מחבר: S. Makarkin, RX3AKT; פרסום: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

ראה מאמרים אחרים סעיף קשרים של ציוד רדיו חובבני. מיקסרים, ממירי תדרים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

ירח ומאדים שנמצאו על פני כדור הארץ 14.03.2011

באי ראוניון, השוכן באוקיינוס ההודי מזרחית למדגסקר ושייך לצרפת, הם מצאו מקום בעל מבנה ונוף גיאולוגי הדומים למישורי הירח והמאדים.

כאן, למרגלות הר געש פעיל, מאז 2011, הם מתכננים לבחון רוברים, רוברים וחליפות חלל על ירח לטיולים בכוכבי לכת אחרים. נכון לעכשיו, סוכנויות חלל של מדינות שונות משתמשות במספר אתרי ניסוי כאלה באנטארקטיקה, בצפון קנדה ובמדבר ביוטה (ארה"ב).

עוד חדשות מעניינות:

▪ מעבד קיוביט סיליקון של Intel Tunnel Falls

▪ ספינת אוויר ללא טייס

▪ רסיבר Denon Heos AVR

▪ הרגשות נבדלים לפי גוון העור

▪ תיירות חלל Virgin Galactic

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר מקורות אנרגיה חלופיים. מבחר מאמרים

▪ מאמר Pinnacle Studio. מדריך למשתמש. וידאו ארט

▪ כתבה איזה שחקן כדורסל, בלי משים, חזה את שנת מותו? תשובה מפורטת

▪ מאמר כאבים בחזה. בריאות

▪ מאמר ממסר זמן חיישן לצעצועים אלקטרומכניים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר בקבוק ירי. ניסיון כימי

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר