Ero sivun ”Balansoitu sekoitin” versioiden välillä

Radioamatööriwikistä
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
>Oh2mqk
p (Hieman kuvia ja pointtereita, keskeneräinen tämä vielä on...)
>Oh2mqk
p (typoja)
 
(9 välissä olevaa versiota samalta käyttäjältä ei näytetä)
Rivi 1: Rivi 1:
[[Category:Tekniikka]]
<div class="floatright">__TOC__</div>
<B>Keskeneräinen</B>
'''Balansoitu sekoitin''' (engl: ''Balanced Mixer'') tunnetaan tilanteesta riippuen myös nimellä
''Balansoitu [[ilmaisin]]'' ja ''balansoitu [[modulaattori]],'' sekä  ''Kertojailmaisin''
(engl: ''Product Detector'').  Nimityksen valinta riippuu lähinnä siitä, minkälaiset signaalit
ovat kyseessä ja mistä portista ne kulkevat sisään/ulos milloinkin, sekä miten täsmälleen
operaatio tehdään - ja hieman perinteistä.


[[Balansoitu modulaattori]] (engl: ''Balanced Modulator'') tunnetaan tilanteesta riippuen myös nimellä ''Balansoitu ilmaisin'' ja ''sekoitin'' (engl: ''Mixer''), sekä ''Kertoja ilmaisin'' (engl: ''Product Detector'').  Nimityksen valinta riippuu lähinnä siitä, minkälaiset signaalit ovat kyseessä ja mistä portista ne kulkevat sisään/ulos milloinkin.
Tämä ryhmä kuuluu [[sekoitin|sekoitinten]] kirjavaan seurakuntaan ja tuottaa vähemmän
sekoitustuloksia, kuin rosoisimmat tavalliset sekoittimet, mutta enemmän kuin
[[kaksoisbalansoitu sekoitin|kaksoisbalansoidut sekoittimet]].


[[Balansoitu modulaattori|Balansoidun modulaattorin]] erityispiirteeksi voitaneen laskea LO-signaalin poisjäänti sekoitustuloksesta.
'''Balansoidun sekoittimen''' erityispiirteeksi voitaneen laskea
balansoituun syöttöporttiin syötetyn (yleensä [[paikallisoskillaattori]]-signaalin)
poisjäänti (tai huomattava vaimentuma) sekoitustuloksesta.


Signaalin sekoitus ylöspäin:<br>
Koska yksinkertaisesti balansoitu sekoitin on ohjattavissa DC-biaksella osittain vuotamaan paikallisoskillaattorin signaalia, se kykenee tuottamaan [[AM]]-moduloitua signaalia.
[[Kuva:hamwiki-balmod-spektri.png]]


Signaalin sekoitus alaspäin:<br>
[[Kuva:hamwiki-balmod-spektri2.png]]


==Muuntajakytkentäiset==
Signaalin sekoitus ylöspäin:
:[[Kuva:hamwiki-balmod-spektri.png]]
 
Signaalin sekoitus alaspäin:
:[[Kuva:hamwiki-balmod-spektri2.png]]
 
 
== Muuntajakytkentäiset ==
 
=== Diodimikseri ===
Nämä ovat perinteisiä:<br>
Nämä ovat perinteisiä:<br>
[[Kuva:hamwiki-balmod-diodemixer-1.png]]
[[Kuva:hamwiki-balmod-diodemixer-1.png]]
Portit A ja B ovat balansoituja, portti C ei ole.


Portit A, B, C vaihtelevat tilanteittain:
Portit A, B, C vaihtelevat tilanteittain:
* DSB modulaattori:
* [[DSB]] modulaattori:
** Tuottaa normaalin (LO+AF) ja invertoidun (LO-AF) version puhekaistasta välitaajuudelle pitäen samalla LO-signaalin poissa lopputuloksesta (''LO-reject > 50 dB'')
** Tuottaa normaalin (LO+AF) ja invertoidun (LO-AF) version puhekaistasta välitaajuudelle pitäen samalla LO-signaalin poissa lopputuloksesta (''LO-reject > 50 dB'')
** Tyypillisesti A=LO, B=DSB out, C=AF
** Tyypillisesti A=LO, B=DSB out, C=AF (ilman DC biasta)
* [[AM]] modulaattori:
** Kuten DSB, mutta mukana on aina myös kantoaaltoa niin, ettei lähete koskaan putoa kokonaan nollaan
** A=LO, B=AM out, C=AF + DC-bias
* Balansoitu ilmaisin:
* Balansoitu ilmaisin:
** Tässä sekotetaan BFO (''[[Beat|Beat Frequency Oscillator]]'') ja välitaajuus keskenään saaden [[SSB]] signaalin puuttuva puolikas (ja samalla mekanismilla sointiääni [[CW]] lähetteeseen)
** Tässä sekotetaan BFO (''[[Beat|Beat Frequency Oscillator]]'') ja välitaajuus keskenään saaden [[SSB]] signaalin puuttuva puolikas (ja samalla mekanismilla sointiääni [[CW]] lähetteeseen)
* AM-modulaattori:
* ''Heterodyne-taajuudensiirto''
** Ei ihan täsmälleen, sillä hyvin balanssissa oleva balansoitu modulaattori ei vuoda LO-signaalia lähtöön, kuten AM-modulaattori tekee
* Heterodye-taajuudensiirto
** Suoria tai käänteisiä (taajuusavaruudessa) siirtymiä taajuudessa alaspäin:  f2 = LO - f1, tai f2 = f1 - LO (onko LO yli vai alle f1)
** Suoria tai käänteisiä (taajuusavaruudessa) siirtymiä taajuudessa alaspäin:  f2 = LO - f1, tai f2 = f1 - LO (onko LO yli vai alle f1)
** Suoria tai käänteisiä siirtymiä taajuudessa ylöspäin: f2 = LO + f1, tai f2 = LO - f1
** Suoria tai käänteisiä siirtymiä taajuudessa ylöspäin: f2 = LO + f1, tai f2 = LO - f1


TODO: Portit A,B,C ... käyttötavat per portti ??
TODO: Portit A,B,C ... käyttötavat per portti ??


Eduiksi voidaan laskea:
Eduiksi voidaan laskea:
Rivi 37: Rivi 54:
* Tarjoaa galvaanista erotusta
* Tarjoaa galvaanista erotusta
Haittoja:
Haittoja:
* RF-muuntajat ovat kalliita -> valmiit (mm. ''Minicircuits'') modulikomponentit ovat kalliita
* RF-muuntajat ovat kalliita/työläitä -> valmiit (mm. ''Minicircuits'') modulikomponentit ovat kalliita
* Saatavuus vaikeutuu kaiken aikaa
* Saatavuus vaikeutuu kaiken aikaa
* LO-signaalissa pitää olla paljon tehoa (ainakin +17 [[dBm]]) jotta RF/IF signaalille (suunnasta riippuen) saadaan hyvä dynamiikka
=== JFET-mikseri ===
Käytetään yleensä voimakasta dynamiikkasietoa vaativissa [[HF]]-vastaanottimissa
ensimmäisenä välitaajuussekoittimena.
[[Kuva:hamwiki-sekoitin-dual-jfet.png]]
Eduiksi voidaan laskea:
* Suurehko ottoimpedanssi RF porteissa
* Pienehkö antoimpedanssi IF porttiin
* Suuri RF signaalin dynamiikkasieto
* JFET:it kohisevat vähän
* Tuottaa hieman konversiovahvistusta
Haittoja:
* Toimiakseen hyvin tarvitsee huomattavan bias-virran (n. 20 mA)
=== 2-hila-MOSFET sekoittimet ===
[[Kuva:hamwiki-sekoitin-bal-2gate-mosfet.png]]
Etuja:
* Suuri otto-impedanssi ja herkkyys
Haittoja:
* Kohisee
* Balansointi trimmattava


==Integroidut piirit==
=== Tehofet sekoittimet ===
 
==== ...jne... ====
(RadCom handbook..)
 
== Integroidut piirit ==
Nämä ovat uudempia, massatuotantoon sopivia rakennuspalikoita.
Nämä ovat uudempia, massatuotantoon sopivia rakennuspalikoita.
* Pieni tehokulutus
* Pieni tehokulutus
Rivi 46: Rivi 97:
* Yleensä oivallisia [[HF]] - [[VHF]] - [[UHF]] alueilla
* Yleensä oivallisia [[HF]] - [[VHF]] - [[UHF]] alueilla
* Eivät kestä (tai edes vaadi) ihan niin suuria signaalitehoja, kuin [[muuntaja|muuntajakytkentäiset]] rakenteet
* Eivät kestä (tai edes vaadi) ihan niin suuria signaalitehoja, kuin [[muuntaja|muuntajakytkentäiset]] rakenteet
* Jos ollenkaan balansoituja, niin yleensä kaksoisbalansoituja.
Haittoja:
Haittoja:
* Ei galvaanista erotusta (ei kovin tärkeää, mutta...)
* Ei galvaanista erotusta (ei kovin tärkeää, mutta...)


TODO: mitä esimerkkejä ?
TODO: mitä esimerkkejä ?
 
[[Category:Tekniikka]] {{stub}}

Nykyinen versio 16. syyskuuta 2006 kello 05.13

Balansoitu sekoitin (engl: Balanced Mixer) tunnetaan tilanteesta riippuen myös nimellä Balansoitu ilmaisin ja balansoitu modulaattori, sekä Kertojailmaisin (engl: Product Detector). Nimityksen valinta riippuu lähinnä siitä, minkälaiset signaalit ovat kyseessä ja mistä portista ne kulkevat sisään/ulos milloinkin, sekä miten täsmälleen operaatio tehdään - ja hieman perinteistä.

Tämä ryhmä kuuluu sekoitinten kirjavaan seurakuntaan ja tuottaa vähemmän sekoitustuloksia, kuin rosoisimmat tavalliset sekoittimet, mutta enemmän kuin kaksoisbalansoidut sekoittimet.

Balansoidun sekoittimen erityispiirteeksi voitaneen laskea balansoituun syöttöporttiin syötetyn (yleensä paikallisoskillaattori-signaalin) poisjäänti (tai huomattava vaimentuma) sekoitustuloksesta.

Koska yksinkertaisesti balansoitu sekoitin on ohjattavissa DC-biaksella osittain vuotamaan paikallisoskillaattorin signaalia, se kykenee tuottamaan AM-moduloitua signaalia.


Signaalin sekoitus ylöspäin:

Hamwiki-balmod-spektri.png

Signaalin sekoitus alaspäin:

Hamwiki-balmod-spektri2.png


Muuntajakytkentäiset

Diodimikseri

Nämä ovat perinteisiä:
Hamwiki-balmod-diodemixer-1.png

Portit A ja B ovat balansoituja, portti C ei ole.

Portit A, B, C vaihtelevat tilanteittain:

  • DSB modulaattori:
    • Tuottaa normaalin (LO+AF) ja invertoidun (LO-AF) version puhekaistasta välitaajuudelle pitäen samalla LO-signaalin poissa lopputuloksesta (LO-reject > 50 dB)
    • Tyypillisesti A=LO, B=DSB out, C=AF (ilman DC biasta)
  • AM modulaattori:
    • Kuten DSB, mutta mukana on aina myös kantoaaltoa niin, ettei lähete koskaan putoa kokonaan nollaan
    • A=LO, B=AM out, C=AF + DC-bias
  • Balansoitu ilmaisin:
    • Tässä sekotetaan BFO (Beat Frequency Oscillator) ja välitaajuus keskenään saaden SSB signaalin puuttuva puolikas (ja samalla mekanismilla sointiääni CW lähetteeseen)
  • Heterodyne-taajuudensiirto
    • Suoria tai käänteisiä (taajuusavaruudessa) siirtymiä taajuudessa alaspäin: f2 = LO - f1, tai f2 = f1 - LO (onko LO yli vai alle f1)
    • Suoria tai käänteisiä siirtymiä taajuudessa ylöspäin: f2 = LO + f1, tai f2 = LO - f1
TODO: Portit A,B,C ... käyttötavat per portti ??

Eduiksi voidaan laskea:

  • Toimivat äänitaajuuksista (30 Hz) alkaen
  • Kestävät yleensä huomattavan suuria signaalitasoja (+10 dBm .. +20 dBm)
  • Tarjoavat hyvää paikallisoskillaattorin signaalin poisjääntiä sekoitustuloksesta (LO-rejection)
  • Rakennettavissa toimimaan jopa 10-20 GHz mikroaaltotaajuuksilla.
  • Tarjoaa galvaanista erotusta

Haittoja:

  • RF-muuntajat ovat kalliita/työläitä -> valmiit (mm. Minicircuits) modulikomponentit ovat kalliita
  • Saatavuus vaikeutuu kaiken aikaa
  • LO-signaalissa pitää olla paljon tehoa (ainakin +17 dBm) jotta RF/IF signaalille (suunnasta riippuen) saadaan hyvä dynamiikka

JFET-mikseri

Käytetään yleensä voimakasta dynamiikkasietoa vaativissa HF-vastaanottimissa ensimmäisenä välitaajuussekoittimena.

Hamwiki-sekoitin-dual-jfet.png

Eduiksi voidaan laskea:

  • Suurehko ottoimpedanssi RF porteissa
  • Pienehkö antoimpedanssi IF porttiin
  • Suuri RF signaalin dynamiikkasieto
  • JFET:it kohisevat vähän
  • Tuottaa hieman konversiovahvistusta

Haittoja:

  • Toimiakseen hyvin tarvitsee huomattavan bias-virran (n. 20 mA)

2-hila-MOSFET sekoittimet

Tiedosto:Hamwiki-sekoitin-bal-2gate-mosfet.png

Etuja:

  • Suuri otto-impedanssi ja herkkyys

Haittoja:

  • Kohisee
  • Balansointi trimmattava

Tehofet sekoittimet

==== ...jne... ====
(RadCom handbook..)

Integroidut piirit

Nämä ovat uudempia, massatuotantoon sopivia rakennuspalikoita.

  • Pieni tehokulutus
  • Halpoja ja helpohkosti saatavia massatuotteita
  • Yleensä oivallisia HF - VHF - UHF alueilla
  • Eivät kestä (tai edes vaadi) ihan niin suuria signaalitehoja, kuin muuntajakytkentäiset rakenteet
  • Jos ollenkaan balansoituja, niin yleensä kaksoisbalansoituja.

Haittoja:

  • Ei galvaanista erotusta (ei kovin tärkeää, mutta...)

TODO: mitä esimerkkejä ?

Tämä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Radioamatööriwikiä laajentamalla artikkelia.
Noudettu kohteesta ”https://wiki.sral.fi/w/index.php?title=Balansoitu_sekoitin&oldid=1774”