Смеситель

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемной аппаратуре связи метрового, дециметрового и сантиметрового диапазонов длин волн. Целью изобретения является увеличение степени подавления паразитных комбинационных составляющих. Смеситель содержит первый 4, второй 5, третий 6, четвертый 7 и пятый 8 резисторы, первый 15, второй 16, третий 17 и четвертый 18, пятый 19 и шестой 20 конденсаторы, первый 13 и второй 14 полевые транзисторы, трансформатор 21. Цель достигается введением девятого 12 резистора и катушки 3 индуктивности и применением в качестве активных элементов полевых транзисторов 13 и 14 с двумя затворами. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 03 0 7/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. f

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4631167/24-09 (22) 04.01.89 (46) 30.12.90. Бюл. ¹ 48 (72) Г.В.Афонин (53) 621.372,632 (088.8) (56) Головин О.В. Профессиональные радиоприемные устройства декаметрового диапазона. M.: Радио и связь, 1985. (54) СМЕСИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемной аппаратуре связи метрового, дециметрового и сантиметрового диапазонов длин волн.

„„Я2 „„161 7624 А1

Целью изобретения является увеличение степени подавления паразитных комбинационных составляющих. Смеситель содержит первый 4, второй 5, третий 6, четвертый

7 и пятый 8 резисторы, первый 15, второй

16, третий 17, четвертый 18, пятый 19 и шестой 20 конденсаторы, первый 13 и второй

14 полевые транзисторы, трансформатор

21, Цель достигается введением девятого 12 резистора и катушки 3 индуктивности и при- менением в качестве активных элементов полевых транзисторов 13 и 14 с двумя затво-. рами. 2 ил, 1617624

Изобретение относи ся к радиотехнике и может быть использовано в приемной аппаратуре связи метрового, дециметрового и сантиметрового диапазонов длин волн, Целью изобретения является увеличение степени подавления паразитных комбинационных составляющих.

На фиг.1 показана принципиальная схема смесителя; на фиг.2 — эквивалентная схе, ма смесителя.

Смеситель содержит первый 1 и второй 2 входы, катушку 3 индуктивности, первый

; 4, второй 5, третий 6, четвертый 7, пятый 8,,,шестой 9, седьмой 10, восьмой 11 и девятый

I 12 резисторы, первый 13 и второй 14 поле, вые транзисторы, первый 15, второй 16, третий 17, четвертый 18, пятый 19 и шестой 20 конденсаторы, трансформатор 21, На фиг,1 и 2 обозначены .22 — точка соединения полевого транзистора 13 и конденсатора 18; 23 — точка соединения транзистора 14 и конденсатора 20; 24— нагрузка.

Полевые транзисторы 13 и 14 состоят из однозатворных транзисторов 131, 132 и l41, ,.142 соответственно (фиг.2).

Рассмотрим фазовые соотношения в смесителе, когда высокочастотный (ВЧ) сигнал подается на вход 1, а сигнал гетеродина— на вход 2, причем режим по постоянному току выбран таким, что транзисторы 131 и 141 на. ходятся в ненасыщенном режиме, а транзисторы 132 и 142 — a насыщенном режиме.

Фаэа тОКа ПРОМЕжУтОЧНОй ЧаСтОтЫ Рп4, ОбI разующегося в транзисторе 131 и усиленного в транзисторе 132, определяется как !

Pn. = P„-+ P131 +- ф. где фс — фаза ВЧ-сигнала на входе 1; у131 — фаза коэффициента передачи транзистора 131; рг — фаза сигнала гетеродина на входе

2, tl

Фаза тока промежуточной частоты

<< - пч = pc + p141 + p<, где р141 — фаза коэффициента передачи транзистора 141.

Так как транзистор 131 включен по схеме с общим истоком, а транзистор 141 — по схеме с общим затвором, то p141 — p1«31 ——

=180О, а разность фаз сигналов промежуточной частоты, образующихся в транзисторах 13 и 14, тоже равна 180О. Подав эти сигналы на трансформатор 21, выполняющий функции противофаз loco сумматора (в данном случае симметричный колебательный контур), можно выделить в нагрузке 24 суммарный ток промежуточной частоты.

Рассмотрим фазовые соотношения в смесителе для случая, когда гетеродин и сиг5 нал (под сигналом в данном случае понимаются шумы в спектре гетеродина) подаются на вход 2, Фаза тока промежуточной частоты Рпе, образующегося в транзисторе 141 и усиленного в транзисторе 142, определяет10

I! ся как Рпч — ос —" < г.

Фаза тока промежуточной частоты pnq, образующегося в транзисторе 131 и усиленного в транзисторе 132, определяется как

pf18 — < 1с — p<

Разность фаз сигналов промежуточной, частоты, Образующихся в полевых транзи- -.. сторах 13 v 14 для случая подачи гетеродина г и сигнала на вход 2, pBBH3 . pnq пч = О, и в противофазном сумматоре-трансформаторе 21 эти сигналы вычитаются. Аналогично можно показать, что смеситель давит и четные продукты взалмодействия сигнала, поданного на вход 1, л гетеродина, поданного . Ь на вход 2.

Теперь рассмотрим амплитудные соотношения сигналов промежуточной частоты, образующихся в полевых — ðàíçèñòîðàõ 13 и ,Э <

- 0 14 для cll 1/÷ÿÿ г1одач л В"- -сигнала на вход 1, а сигнала гетеродина — на вход 2.

Коэффициент преобразования по напряжению от входа 1 до точки 22

Rex141 вых131

К1 — 22 =- Бпр131 R R «>141

35 вх141 + вых131 выx141 22 — 23

Х

1 вых141 + R22 — 23 где Snp 1з1 — крутиз а преобразования транзистора 13 „

Rex 141 — ВХОДНОЕ СОПратИВЛЕНИЕ траНЗИстора 141 в схеме с оощим затвором; вых 131 — ВЫ ХОдНОЕ СОПрОтИВЛЕНИЕ транзистора 131 в схеме с общим истоком;

S141 — крутизна усиления транзистора

141;

Râых141 — ВЫХОДНОЕ СОПрстИВЛЕНИЕ транзистора 141 в схеме с общим затвором;

R22-23 — сопротивление нагрузки на промежуточной частоте в точках 22 и 23.

Коэффициент преобразования по напряжению от входа 1 до точки 23 вх 142 R s ex 132 вх142 вых132

К1-23 — Snp132 R + R 3142 Х

Ьых142 п22 — 23

" Йвых142 + R22 — 23 где пр132 . — крутизна преобразования транзистора 132;

1617624

Ra> 14г — входное сопротивление транзистора 14г в схеме с общим затвором;

Ярых )зг выходное сопротивление транзистора 13г в схеме с общим затвором; 5

S>4z — крутизна усиления транзистора

14г: вых 14г в ы ход н ое сои роти Вл е н и транзистора 14г в схеме с общим затвором, 10

Так KBK Snp 131 = Snp 13г и >141 S14g (эти равенства выполняются с точностью разброса характеристик полевых транзисторов 13 и 14), то К1-гг = К1 — гз

Т.е. для случая, когда ВЧ-сигнал подан 15 на вход 1, а сигнал гетеродина — на вход 2, происходит суммирование без потерь в трансформаторе 21 (в противофазном сумматоре) сигналов промежуточной частоты, образующихся в полевых транзисторах 13 и 20

14, и их выделение на нагрузке 24.

Аналогично можно показать, что коэффициенты передачи сигнала от входа 2 до точек 22 и 23 равны, т.е. Кг-гг =- Кг-гз Это. означает, что для случая, когда гетеродин и 25 сигнал (под сигналом в данном случае понимаются шумы в спектре гетеродина) поданы на вход 2, происходит вычитание токов сигналов промежуточной частоты полевых транзисторов 13 и 14 в противофазном сум- 30 маторе (в трансформаторе 21).

Катушка 3 индуктивности обеспечивает замыкание тока промежуточной частоты, Резисторы 4 — 11 осуществляют подачу смешения для установки требуемого режима 35 работы полевых транзисторов 13 и 14. Конденсаторы 15 — 19 предназначены для замыкания токов высокой. частоты!и развязки по постоянному току. Конденсаторы 18 и 20 совместно с соответствующими полуобмот- 40 ками трансформатора 21 образуют симметричный колебательный контур.

Формула изобретения

Смеситель, содержащий первый и второй резисторы и первый конденсатор, пер- 45 вый выход которого является первым входом смесителя, а второй вывод подключен к первому затвору первого полевого транзистора и через третий резистор к общей шине, четвертый, пятый, шестой и седьмой резисторы, первый вывод второго конденсатора является вторым входом смесителя, первый вывод третьего конденсатора подключен к общей шине, трансформатор, начало, конец и средний выход первой обмотки которого подключены соответственно к первым выводам четвертого и шестого конденсаторов и первому выходу источника питания, начало в I opoA обмотки трансформатора является выходом смесителя, конец второй обмотки трансформатора подключен к общей шине, первый вывод пятого конденсатора подключен к первому затвору второго полевого транзистора, а через восьмой резистор — к общей шине, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения степени подавления паразитных комбинационных составляющих, введены катушка индуктивности и девятый резистор, первый вь1вод которого подключен к общей шине, а второй вывод — к первому выводу второго конденсатора и второму выводу пятого конденсатора, первый вывод которого через седьмой резистор подключен к второму выходу источника питания, который через шестой резистор подключен к второму затвору второго полевого транзистора, второму выводу третьего конденсатора и через пятый пезистор к общей шине, исток второго полевого транзистора подключен к первым выводам катушки индуктивности и первого конденсатора, второй вывод которого через первый резистор подключен к второму выходу источника питания, который через второй резистор подключен к второму выводу второго конденсатора и второму затвору первого полевого транзистора, а через четвертый резистор — к общей шине, к которой подключены вторые выводы катушки индуктивности и шестого и четвертого конденсаторов, первые выводы которого подключены соответственно к стокам второго и первого полевых транзисторов, исток которого подключен к общей шине.

1617624

Составитель Г,Корсаков

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н,Ревская

Редактор А,Лежнина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4128 Тираж 652 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5