Mieszacz w.cz. na układzie scalonym AD831 Analog Devices



Nota katalogowa AD831

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD831.pdf

Podwójnie zrównoważony mieszacz
Niskie zniekształcenia
Wzmocnienie "1" Poziom sygnału wejściowego odpowiada pikom sygnału na wyjściu
Przechwytywanie trzeciego rzędu (IP3) +20 dBm, wyższy poziom można uzyskać dla wejścia symetrycznego
Pasmo wejściowe RF i LO 500 MHz
Pasmo IF wyjściowe DC-200 MHz , w wykonanym układzie  jest ograniczone do kilkunastu MHz
Poziom heterodyny LO tylko 50-100mV rms sinus/prostokąt.
Poziom LO w podanym zakresie nie wpływa na poziom sygnału wyjściowego.
Wszystkie wrota są terminowane rezystorami - można uzyskać różne oporności wej/wyj
Nie potrzeba żadnych separatorów ani dipleksera miedzy mieszaczem a flitem kwarcowym.
Wystarczy dopasowanie oporności
Mieszacz jest jednostronny - nie tak jak diodowy. Dla pracy N/O należy przełączać wej/wyj lub zastosować dwa takie mieszacze oddzielnie ze wspólną heterodyną.
Napięcie zasilania 8-10Vdc
Zużycie prądu programowane przez użytkownika - ustawione na maksymalną dynamikę-około 100ma

Schemat  prezentowanego układu 

Kolejna odsłona mozliwości 

Mieszacz rewersyjny

schemat w pdf

Wersja dla płyty SP5WW 1996 lub podobnego rozwiązania

Najpierw kilka danych katalogowych z opisu AD831

AD831 zapewnia punkt przechwycenia trzeciego rzędu +24 dBm dla mocy LO -10 dBm, poprawiając w ten sposób wydajność systemu w porównaniu z mikserami pasywnymi, eliminując potrzebę stosowania generatora LO (vfo) o dużej mocy i towarzyszących mu problemów z ekranowaniem i izolacją. Nie ma potrzeby stosowania bufora (wzmacniacz separujący)  oddzielającego mieszacz od filtru kwarcowego który jest konieczny przy pasywnych mieszaczach.Można stosować zasilanie symetryczne +-5V lub niesymetryczne 0-9-10V
Częstotliwość pracy portów RF i LO do 500 MHz  a wyjściowa IF do 250 MHZ
Przy niższej pośredniej należy dodać kondensatory do wyjść różnicowych  implementując  filtr dolnoprzepustowy w celu redukcji harmonicznych bezpośrednio w rdzeniu miksera, upraszczając filtrowanie częstotliwości wyjścia.
Ważne dla tej aplikacji są impedancje.
Wejściowa RF około 1,3 kΩ ( w praktyce dla pojedynczego wejścia około 1 KΩ)
Wejściowa LO 500Ω
Wyjściowa IF nie jest podana, jedynie określona jako wyjście o niskiej impedancji. Należy je "terminować" szeregowym rezystorem o wartości odpowiadającej żądanej oporności obciążenia. Wg moich testów rezystor o wartości 36Ω odpowiada impedancji 50Ω badany metodą techniczną dla 10Mhz ( po obciążeniu rezystorem 50Ω napięcie spada o połowę ) Wartość nie jest krytyczna i może być zmienna w zależności od aplikacji stopnia wyjściowego mieszacza .
Warto dodać że parametr oIP3 (24dBm) jest podawany dla pracy wejść symetrycznych czyli po podziale sygnału /2 i podaniu go na obydwa wejścia . Dla wejścia pojedynczego wartość jest niższa o 3dB.
Tyle teorii.
W praktyce można uzyskać różne kombinacje, np:
-Wszystkie wrota 50Ω - dla typowych aplikacji w.cz.
-Różne oporności dla poszczególnych wrót zapewniając lepsze wykorzystanie dostępnego poziomu sygnałów ; RF 50-1000Ω LO 50-500Ω IF około 50Ω plus transformator lub inny układ dopasowujący impedancję bezpośrednio do filtra kwarcowego
Poniższy schemat jest przystosowany do zastosowania w płytce SP5WW 86r oraz wersji "drugiej płytki Plesseya" na której nie ma mieszacza a układ zaczyna się od filtru ssb PP9A2
Wrota  RF mają 50Ω dla pracy N/O , IF jest rezystancyjnym odpowiednikiem oporności 500Ω dla prawidłowego i bezpośredniego połączenia z filtrem PP9 , a wrota LO można dowolnie terminować wartością rezystora R14
Schemat 50/500 Ohm

Pomiary :

Sygnał z generatora kwarcowego  poziom 50mV odpowiadający poziomowi S-9+60dB

Sygnał z generatora dds (vfo)   poziom 75mV 

Widmo wyjścia AD831 po podaniu sygnału heterodyny (vfo - dds ) w zakresie 50 MHz

Spory śmietnik , tłumienie vfo około 37dB zgodnie z notą katalogową

Widmo wyjścia AD831 po podaniu sygnału heterodyny  oraz sygnału wejściowego ( antenowego)  w zakresie 50 MHz

Wydawać by się mogło że jest nie ciekawie, ale obydwa sygnały nie grzeszą czystoscią i ogladajac inne mieszacze z takim poziomem sygnału jest conajmniej dobrze.

To samo widmo w zawężeniu do wycinka 1 MHZ .

Jak widać jest  całkiem przyzwoicie, 

kolejny odczyt po zawężeniu do 10 Khz

Obniżenie poziomu antenowego do 50uV S-9

Płytka z elementami w formie kitu jest dostępna . 

Proszę pytać o szczegóły poprzez e-mail  sp2fp@wp.pl