Ero sivun ”Balansoitu sekoitin” versioiden välillä

Radioamatööriwikistä
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
>Oh2mqk
p (Hieman lisäkommentteja balansoiduista modulaattoreista..)
>Oh2mqk
p (typoja)
 
(8 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]].


Tämä kuuluu [[sekoitin|sekoitinten]] kirjavaan seurakuntaan ja tuottaa vähemmän sekoitustuloksia, kuin rosoisimmat tavalliset sekoittimet, mutta enemmän kuin kaksois-balansoidut sekoittimet.
'''Balansoidun sekoittimen''' erityispiirteeksi voitaneen laskea
balansoituun syöttöporttiin syötetyn (yleensä [[paikallisoskillaattori]]-signaalin)
poisjäänti (tai huomattava vaimentuma) sekoitustuloksesta.


[[Balansoitu modulaattori|Balansoidun modulaattorin]] erityispiirteeksi voitaneen laskea LO-signaalin poisjäänti sekoitustuloksesta.
Koska yksinkertaisesti balansoitu sekoitin on ohjattavissa DC-biaksella osittain vuotamaan paikallisoskillaattorin signaalia, se kykenee tuottamaan [[AM]]-moduloitua signaalia.


Signaalin sekoitus ylöspäin:<br>
[[Kuva:hamwiki-balmod-spektri.png]]


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


==Yksinkertaisesti balansoidut==
Signaalin sekoitus alaspäin:
:[[Kuva:hamwiki-balmod-spektri2.png]]


===Muuntajakytkentäiset===


====Diodimikseri====
== 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)
* Heterodye-taajuudensiirto
* ''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 (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 41: 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
* LO-signaalissa pitää olla paljon tehoa (ainakin +17 [[dBm]]) jotta RF/IF signaalille (suunnasta riippuen) saadaan hyvä dynamiikka


====J-FET-mikseri====
=== JFET-mikseri ===


Käytetään yleensä erityisen voimakasta dynamiikkasietoa vaativissa [[HF]]-vastaanottimissa
Käytetään yleensä voimakasta dynamiikkasietoa vaativissa [[HF]]-vastaanottimissa
ensimmäisenä välitaajuussekoittimena.   Esim: Yaesu FT-1000MP:
ensimmäisenä välitaajuussekoittimena.


(kuva)
[[Kuva:hamwiki-sekoitin-dual-jfet.png]]


Eduiksi voidaan laskea:
Eduiksi voidaan laskea:
* Suurehko ottoimpedanssi sekä RF että LO porteissa
* Suurehko ottoimpedanssi RF porteissa
* Pienehkö antoimpedanssi IF porttiin
* Pienehkö antoimpedanssi IF porttiin
* Hyvin suuri RF signaalin dynamiikkasieto
* Suuri RF signaalin dynamiikkasieto
* J-FET kytkinten ansiosta hyvin pieni LO signaalitarve.
* JFET:it kohisevat vähän
* Tuottaa hieman konversiovahvistusta
 
Haittoja:
Haittoja:
* Neljä identtistä J-FET transistoria eivät ole ihan bulkkitavaraa, vaan joutuu valikoimaan
* Toimiakseen hyvin tarvitsee huomattavan bias-virran (n. 20 mA)
* Biasointi tarvitsee viritystä
 
=== 2-hila-MOSFET sekoittimet ===
 
[[Kuva:hamwiki-sekoitin-bal-2gate-mosfet.png]]
 
Etuja:
* Suuri otto-impedanssi ja herkkyys


====2-kanava-FET-mikserit====
Haittoja:
* Kohisee
* Balansointi trimmattava


====Tehofet-mikserit====
=== Tehofet sekoittimet ===


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


===Integroidut piirit===
== Integroidut piirit ==
Nämä ovat uudempia, massatuotantoon sopivia rakennuspalikoita.
Nämä ovat uudempia, massatuotantoon sopivia rakennuspalikoita.
* Pieni tehokulutus
* Pieni tehokulutus
Rivi 74: 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 ?
 


==Kaksoisbalansoidut==
[[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”