Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Рутледж Д. -> "Энциклопедия практической электроники" -> 114

Энциклопедия практической электроники - Рутледж Д.

Рутледж Д. Энциклопедия практической электроники — M.: ДМК Пресс, 2002. — 528 c.
ISBN 5-94074-096-0
Скачать (прямая ссылка): enciklopediya2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 108 109 110 111 112 113 < 114 > 115 116 117 118 119 120 .. 193 >> Следующая

ВЧ Сигнал МГ
Рис. 12.3. Преобразование частоты как умножение входного ВЧ сигнала косинусоидальной формы на меандр от местного гетеродина
Начнем с входного ВЧ сигнала косинусоидальной формы, который можно записать в следующем виде:
Urf(t) = Urfcos(wrft) 4 (12.2)
усилитель, но выходы поменяются местами. Следовательно, изменятся знаки выходных сигналов.
В результате выходные сигналы будут попеременно умножаться на +1 и -1, в зависимости от знака выходного сигнала местного гетеродина.
Ячейка Гильберта - это активный смеситель, в котором сочетаются усилитель и преобразователь. Активные смесители частоты можно противопоставить диодным, имеющим потери. Так как активные смесители усиливают сигнал, то благодаря этому уменьшается коэффициент усиления, требуемый от остальной части схемы. Вдобавок активные смесители позволяют использовать элементы с большими сопротивлениями в выходных линиях сигналов ПЧ. Это удобно, потому что кварцевые фильтры для сигналов ПЧ обладают большими сопротивлениями на частотах в полосе затухания. Недостаток активных смесителей состоит в том, что они могут быть легко перегружены. Диодные смесители, наоборот, менее склонны к перегрузке, но в схемах промежуточной частоты требуют гораздо большей мощности местного гетеродина, чем активные преобразователи.
284] 12. СМЕСИТЕЛИ
Составляющие Фурье для сигнала местного гетеродина приведены в приложении 2:
U10(O =
cos(colot) -
cos(3co,ot) cos(5co,0t)
Умножим два выражения: U(t) = U11Ct)-U10(I) после раскрытия скобок получится:
U(O =
2U.
cos(colot-corft)-
cos(3colot -corft) cos(5co,0t-corf0
+-
2U
cos(colot + corft)-
cos(3colot + corft) cos(5colot + corf t)
(12.3)
(12.4)
(12.5)
Из этих выражений можно выделить элементы U+ для суммарной и U_ для разностной частот:
U+(t) =-^COS(CO+I) (12.6)
71
2U
U_(t) = —*-cos(<u_t) (12.7)
71
где
CO+ = со1о + corf (12.8)
со_ = |со1о - corf| (12.9)
Знак модуля для разностной частоты добавлен потому, что со|о может быть как больше, так и меньше corf, а мы работаем с положительными частотами. Они являются результатом обработки преобразователем частоты основной частотной составляющей сигнала местного гетеродина. Для получения промежуточной частоты может использоваться либо суммарная, либо разностная частота. Для того чтобы исключить одну из частот, потребуется фильтр. Можно также выделить элементы U3+ и U3_ для суммарной и разностной частот третьей гармоники сигнала местного гетеродина:
2U
U3+(O = ---^COS(CO3+O Зя
2U
U3_(t) =--^COS(CO3J)
371
где
CO3+ = Зсо1о + corf CO3. = |3со1о - C0rt-|
(12.10) (12.11)
(12.12) (12.13)
_12.3. ПОБОЧНЫЕ СИГНАЛЫ [285І
Частота МГ Частота ЗК ПЧ ВЧ f
Рис. 12.4. Частоты сигналов в смесителе и частота зеркального канала. Полосовой фильтр ВЧ сигнала препятствует поступлению сигнала ЗК в смеситель_______
Как видно из рисунка, частота сигнала местного гетеродина ниже частоты ВЧ радиосигнала, а промежуточная частота является разностной. Именно так (вязаны между собой частоты сигналов в ВЧ смесителе, который используется в п и-емопередатчике NorCal 40А, но возможны и другие варианты.
Теперь рассмотрим разность частот flo и flf, называемую частотой зеркального канала, потому что частоты ВЧ сигнала и ЗК расположены симметрично относительно промежуточной частоты. Запишем частоту f, как:
f; = fif-f,o (12.14)
Перегруппировав формулу, получим:
fif = f,o + f, (12.15)
Отсюда следует, что если на входе смесителя частоты будет присутствовать сигнал с частотой ЗК, то на выходе смесителя получится побочный сигнал ПЧ, то есть все происходит аналогично тому, когда на вход поступает ВЧ радиосигнал. Чтобы подавить этот ложный сигнал, в схему добавляется полосовой фильтр, который пропускает на вход радиосигнал, но блокирует зеркальный сигнал (рис. 12.4).
Теоретически эти частотные составляющие будут в три раза меньше, чем основные гармоники, но на практике они еще меньше. Мы могли бы продолжить анализ и вывести формулы для еще более высоких гармоник, но не будем тратить на это время. Итак, для математического описания работы смесителя требуется сложный набор составляющих (слагаемых). К сожалению, реальная картина еще сложнее. В приведенном анализе не рассматриваются произведения с четными гармониками сигнала местного гетеродина, а также частотные составляющие ВЧ сигнала и сигнала местного гетеродина или их гармоники. Однако все эти составляющие в той или иной степени будут участвовать в реальном преобразовании частоты.
12.3. Побочные сигналы
Как было показано, при смешивании входного сигнала косинусоидальной формы с меандром от местного гетеродина получается достаточно много частотных составляющих. Когда речь идет о приемнике, этот вопрос обычно ставится по-другому. Одновременно антенной принимается огромное множество различных ВЧ сигналов. Спрашивается, сигналы каких частот, кроме входного радиосигнала, образуют выходной сигнал промежуточной частоты? Сигналы других частот смешиваются с желаемым сигналом, в итоге на выходе получаются побочные сигналы. Рассмотрим частоты, показанные на рис. 12.4.
Предыдущая << 1 .. 108 109 110 111 112 113 < 114 > 115 116 117 118 119 120 .. 193 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed