ВЧ техника > Приемники \ передатчики
Смеситель на КП905
Абрамий:
Уважаемый Игорь DL2KQ , меня весьма заинтересовал ваш входной смеситель с очень высоким динамическим диапазоном .
Все детали для этого смесителя у меня имеются .
Вопрос в том , производили-ли Вы какой-то отбор транзисторов КП905 и по каким параметрам, если таковой отбор Вы производили ?
Знаю ,что некоторым ( возможно ,что и всем ) очень сильно не везло и они из 20-30 штук КП905 не могли отобрать и 4-х штук по критерию сопротивления в открытом состоянии и по пороговому напряжению .
Или при очень больших напряжениях гетеродина на затворах это совершенно не существенно ?
Я вот в большом сомнении , надо-ли КП905 подбирать и если надо ,то по каким параметрам .
Далее , возможно-ли использование вместо КП905 каких-то других транзисторов , например КП907 ( они у меня тоже имеются ) .
Так-же у меня имеются полевые транзисторы RD01MUS1 и RD01MUS2 ( с защитой затвора ) .
Не будут-ли они адекватной заменой для старых советских КП905 ?
Знаю ,что у них разброс всех параметров намного менее ,чем у старых советских КП905 , а крутизна сильно больше и сопротивление в открытом состоянии намного меньше .
А их разброс по пороговому напряжению всего от 1 до 3 вольт , а у КП905 намного более .
Значит получается ,что потери пассивного смесителя на этих транзисторах будут намного менее чем на КП905 .
И так-же из этого получается ,что им нужно намного меньшее напряжение гетеродина , чем КП905 .
Не более 10 вольт .
Если-же транзисторы RD01MUS1 и RD01MUS2 использовать в схемах усилителей или активных смесителей ,то они могут иметь паразитные возбуждения на СВЧ , но в пассивных схемах смесителей это полностью исключено .
Емкости-же их вполне сравнимые с КП905 и больше только менее чем в 1,5 раза .
Смущает меня только наличие паразитного диода в этих транзисторах , в КП905 он конечно тоже есть . но как-то особо не влияет .
А вот как будут себя вести эти паразитные диоды в RD01MUS1 и RD01MUS2 мне совершенно непонятно . наверное на их стоки нужно подавать какое-то напряжение смещения для запирания этого самого диода .
Возможно ,что у этих транзисторов ещё и малый уровень шума в активном режиме , а тогда можно было-бы их использовать вместо КТ610 или КТ939 немного доработав схему включения
, но никаких данных об шумах транзисторов RD01MUS1 и RD01MUS2 нет .
Что Вы об этом всём скажете ?
DL2KQ:
Отбор КП905 был только по по напряжению отсечки. Если без отбора, то на каждый транзистор надо подавать отдельное смещение со своего подстроечного резистора.
RD01MUS1 в смесителе я не пробовал, но полагаю, вполне можно использовать. Напряжение отсечки у них, кстати, имеет тоже заметный разброс (хотя в пределах одной ленты он мал, но вот между разными партиями бывает до вольта.
О защитном диоде в RD01MUS1 мне не известно. По крайней мере на затвор можно подавать до +-10 В.
Амплитуда напряжения гетеродина зависит не столько от напряжения отсечки и крутизны (полностью открыть любой транзистор несложно), сколько от напряжения помех и того как оно влияет на момент открывания транзистора. Поэтому амплитуда гетеродина всё-таки чем больше...
Потери даже в идеальном в пассивном смесителе не могут быть ниже 3 дБ (половина мощности уходит впустую на зеркальный канал). А вот всё, что выше 3 дБ снизить сопротивлением открытого транзистора можно.
Шум у RD01MUS1 не нормирован и как малошумящий УПЧ я бы поостерегся их использовать.
Абрамий:
Большое спасибо за ответ .
И какой-же по Вашему мнению допустим разброс напряжения отсечки между отдельными транзисторами ?
И Вы так-же считаете ,что чем больше напряжение гетеродина на затворах КП905 и любых полевых транзисторах в смесителях то тем лучше ?
Ещё на счет транзисторов RD01MUS1 и RD01MUS2 .
Эти транзисторы для своего полного открытия требуют гораздо меньших напряжений на затворе , чем наши КП905 , не более 4-5 вольт и значит вполне могут быть использованы с микросхемами 74AC или 74HC .
Но однако для них-же указано ,что их максимальная входная мощность ( конечно-же в активном режиме и без ООС ) есть 100мВт на 50 омах , при максимальном напряжении на затворе -+10 вольт , что конечно результат высокой крутизны этих транзисторов .
А вот для rd06hvf1 указана максимальная входная мощность уже 0,6Вт на тех-же 50 омах и при максимальном напряжении на затворе -+20 вольт .
Я купил и этих транзисторов .
После недавнего похода на Митинский рынок я достал 10 штук 2П911Б , по 300 рублей штука .
Мне UT2FW говорил ,что по его данным именно простой балансный смеситель на этих транзисторах показал самые лучшие результаты .
Мне недавно доказывали ( UR3IQO в частности ) ,что использовать промежуточные усилители с малым уровнем шумов и высокой динамикой между смесителем и кварцевым фильтром нет никакой нужды , хватит и простого диплексера и тем более нет нужды использовать два промежуточных таких каскада , как-то сделано у Вас .
У UR3IQO в одном из его трансиверов ( см . http://t03dsp.skydan.in.ua//Download_ru.htm ) простой балансный смеситель на двух КП905 нагружен через диплексер на первый кварцевый фильтр из 4 кварцев и он доказывает , что уровень шумов тракта получается 12Дб .
И он-же меня убеждал ,что при правильном конструировании и смесителя с малыми потерями и кварцевого фильтра ( тоже с малыми потерями ) уровень шумов тракта получается достаточным малым , что-бы можно было обойтись и без всяких промежуточных усилителей с малым уровнем шумов и высокой динамикой между смесителем и кварцевым фильтром .
И он-же говорил мне , что усилители между смесителем и кварцевым фильтром сильно портят динамику и перегружают кварцевый фильтр , в следствии чего искажения начинают появляться уже в нём .
Что Вы об таком мнении можете сказать ?
Вот ещё о чем я хотел Вас спросить .
Попалась мне весьма простая схема балансного смесителя на двух полевых транзисторах :
http://homepage3.nifty.com/jr1pwz/ham/hf-50mhz-dds-trx/dbm-comp/fetmixer.gif
Автор для неё намерил аж IP3 46,5 ДБМ при потерях в 7ДБ и при накачке ключей синусом 20ДБМ .
Взято отсюда :
http://homepage3.nifty.com/jr1pwz/ham/hf-50mhz-dds-trx/dbm-comp/dbm-comp2.htm
https://translate.google.ru/translate?hl=ru&sl=ja&u=http://homepage3.nifty.com/jr1pwz/ham/hf-50mhz-dds-trx/dbm-comp/dbm-comp2.htm&prev=search
По тексту перевода получается , что частота гетеродина была 25,7МГц , сигнала 15МГц , ПЧ 10,7 МГц .
Это совсем не мало однако получается .
И тут выходит ,что сравнительно низкочастотный и вдобавок ещё и не дорогой полевой V-МОП транзистор VN66AFD с большими входными емкостями по 50-80 пФ и сравнительно медленным временем переключения - около 10-15нс - очень хорошо работает на высоких частотах и даёт очень высокий динамический диапазон .
И главное транзистор VN66AFD в этой схеме не накачивается меандром , а накачивается синусоидальным сигналом в 20ДБМ .
Что однако явно предпочтительнее .
Накачать меандром такой полевой транзистор в такой схеме и не получиться из-за слишком больших емкостей .
Что Вы можете по этому поводу сказать ?
DL2KQ:
Ответ требует небольшой статьи :). И я её даже написал. Но, к сожалению, она из-за сбоя не сохранлась, а второй раз на такой подвиг не соберусь. Поэтому ниже только кратко.
--- Цитата: Абрамий от 16 Сентября 2016, 14:07:19 ---Большое спасибо за ответ .
И какой-же по Вашему мнению допустим разброс напряжения отсечки между отдельными транзисторами ?
--- Конец цитаты ---
10% от напряжения отсечки.
--- Цитировать ---И Вы так-же считаете ,что чем больше напряжение гетеродина на затворах КП905 и любых полевых транзисторах в смесителях то тем лучше ?
--- Конец цитаты ---
Да. Рассмотрите управляющее напряжение между затвором и истоком как сумму напряжений гетеродина и помехи. В гетеродин должен быть во много десятков раз больше помехи. А если и помеха вольт и гетеродин вольт, то момент открывания транзистора будет шататься по фазе, т.е. паразитная фазовая модуляция.
--- Цитировать --- использовать промежуточные усилители с малым уровнем шумов и высокой динамикой между смесителем и кварцевым фильтром нет никакой нужды , хватит и простого диплексера и тем более нет нужды использовать два промежуточных таких каскада , как-то сделано у Вас .
У UR3IQO в одном из его трансиверов ( см . http://t03dsp.skydan.in.ua//Download_ru.htm ) простой балансный смеситель на двух КП905 нагружен через диплексер на первый кварцевый фильтр из 4 кварцев и он доказывает , что уровень шумов тракта получается 12Дб .
И он-же меня убеждал ,что при правильном конструировании и смесителя с малыми потерями и кварцевого фильтра ( тоже с малыми потерями ) уровень шумов тракта получается достаточным малым , что-бы можно было обойтись и без всяких промежуточных усилителей с малым уровнем шумов и высокой динамикой между смесителем и кварцевым фильтром .
--- Конец цитаты ---
Зависит от задач, потерь в фильтре и требуемого коэффициента шума приемника. С точки зрения динамики лучше сразу фильтр. С точки зрения коэффициента шума на ВЧ диапазонах - имеет смысл усилить. Для всего КВ, мне думается рациональнее иметь предварительный УПЧ. Для только НЧ -- нет.
--- Цитировать ---И он-же говорил мне , что усилители между смесителем и кварцевым фильтром сильно портят динамику и перегружают кварцевый фильтр , в следствии чего искажения начинают появляться уже в нём .
--- Конец цитаты ---
Ни разу не сталкивался с перегрузкой фильтров. Возможно потому, что в те времена, когда я их делал, кристаллы были большими.
--- Цитировать ---накачке ключей синусом...
--- Конец цитаты ---
Не надо.
Идея ключевого миксера очень проста: когда ключ полностью закрыт или открыт, то помеха (если она в десятки раз ниже напряжения гетеродина) никак изменить его состояние не сможет. А сможет она это сделать лишь во время переключения. Поэтому это время делают предельно малым. Чем меньше, тем - выше динамика (т.к. меньшую часть периода входного сигнала занимает время переключения и, соответственно, в меньшую часть периода помеха может "шатнуть" сопротивление ключа, давая интермодуляцию). А для этого:
- гетеродин для высокого ДД обязан быть только прямоугольным с предельно крутыми фронтами. И большим по амплитуда (если амплитуда в несколько раз больше зоны переключения, то переключение будет на меньшей части фронта импульса). В случае крайней бедности увеличение амплитуды используют при синусоидальном сигнале гетеродина - тот же подход: очень большая синусоида пролетает зону переключения транзистора за малую часть своего периода.
- применяют ключи с высокой кррутизной. Чем выше крутизна транзисторов, тем меньше зона его переключения и тем быстрее (при всем прочем равном) он переключается, увеличивая ДД,
Игорь 2:
Игорь, поправьте неточность - в схеме Вашего диплексера http://dl2kq.de/trx/2-1.htm не корректна последовательная ветвь - при Q=2.1 и указанной Вами частоты 8 МГц, оптимальные элементы параллельного контура 0.474 мкГн и 835 пФ, что стыкуется с Вашими цифрами и схемой, а вот последовательного - 2.089 мкГн и 189.47 пФ.
Указанные в тексте и схеме 1.8 мкГн и 100 пФ с подстроечником 8...40 даже просто на резонанс 8 МГц не попадут, не говоря уже про какую-то оптимальность... :-\
Ну, и фазировку трансформаторов в эмиттерах VT7 и VT8 неплохо бы исправить на правильную... ;D
Навигация
Перейти к полной версии