W-15EL

W-15EL, Politechnika Łódzka, 2 rok, Elektronika
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Zastosowanie diod do powielania i mieszania częstotliwości:
+
-
I
I = k U
2
I
0
I
d
I
C
C
Charakterystykę diody można
w przybliżeniu aproksymować
funkcją kwadratową.
I
0
U
As inω
1
t
Bs inω
2
t
R
U
0
U
U
wy
Mamy dwa obwody: prądu stałego oraz prądu zmiennego. Przez diodę płynie suma prądu stałego
oraz zmiennego. Napięcie na diodzie jest sumą składowej stałej U oraz składowej zmiennej do -
starczanej przez dwa połączone szeregowo źródła napięciowe: Asin( t) oraz Bsin( t). Gdy R
jest b. małe, to prąd płynący przez diodę określony jest jej charakterystyką. Napięcie wyjściowe
jest proporcjonalne do składowej zmiennej prądu płynącego przez diodę. Rozpatrzmy dwa przy -
padki:
0
ω
ω
1
2
1. Mamy tylko jedno źródło napięciowe Asin( t). Na podstawie charakterystyki diody, prąd pły-
nący przez diodę wynosi:
I = k(U + Asin( t))
Po podniesieniu powyższego wyrażenia do kwadratu pojawia się składowa prądu proporcjonalna
do sin(2 t) . Element o
ω
ω
2
d
0
wości.
ω
charakterystyce kwadratowej może przcować jako podwajacz częstotli -
prąd płynący przez diodę wynosi:
I = k(U
ieniu powyższego wyrażenia do kwadratu pojawiają się składowe proporcjonalne do
ω
1
t
)
oraz Bsin(
ω
2
t
).
Na podstawie charakterystyki diody
+
At B
sin( )
ω
+
sin(
ω
t
))
2
Po podnies
d
0
1
2
sin((
ωω
+
))
oraz sin((
ωω

)).
Element o charakterystyce kwadratowej może pracować jako
mieszacz (suma i różnica) częstotliwości.
1
2
1
2
2. Mamy dwa źródła napięciowe : Asin(
t
t
 Mieszanie i podwajanie częstotliwości:
Dioda półprzewodnikowa posiada nieliniową charakterystykę i nadaje się do realizacji
powyższych operacji.
Układ przedstawiony na następnej planszy ma następującą wadę: na wyjściu oprócz sygnałów
użytecznych pojawiają się sygnały o różnych innych częstotliwościach takich jak podstawowe
, , , oraz szereg innych częstotliwości w wyniku tego, że charakterystyka diody zawiera
wyższe człony niż kwadratowe.
poprzedniej
ωω ω
2
Układem w znacznym stopniu pozbawionym tych wad jest mieszacz podwójnie
zrównoważony (double - balanced mixer DBM)
LO
C
RF
A
IF
B
D
LO - Local Oscillator (heterodyna),
RF - Radio Frequency (w.cz. - wielka częstotliwość)
IF - Intermediate Frequency (p.cz. - częstotliwość pośrednia)
1
 Klasy mieszaczy: Level 7, Level 10, Level 13, level 17, level 23, level 27.
Liczba oznacza moc sygnału LO (heterodyny) w dBm, który należy doprowadzić
do mieszacza aby zapewnić jego prawidłową pracę. Im wyższa klasa tym precyzyjniej
pracuje mieszacz. Wzrost mocy heterodyny wynika ze stosowania szeregowo łączonych
diod w celu zmniejszenia pojemności diody wypadkowej.
Jeżeli oznaczymy częstotliwości sygnałów na wyjściach mieszacza jako:
f - częstotliwość sygnału heterodyny (LO) , f - częstotliwość synału w.cz. (RF)
oraz f - częstotliwość sygnału częstotliwości pośredniej (IF), to na wyjściu p.cz. (RF)
mamy dwa sygnały:
h
s
p.cz.
f
p.cz. 1
=−
h
f
s
(jest to tzw. sygnał różnicowy) oraz,
f
p.cz. 2
=+
h
f
s
(jest to tzw. sygnał sumacyjny).
Zastosowanie mieszaczy podwójnie zrównoważonych (DBM):
(1) Układy przemiany częstotliwości
(2) Układy podwajania częstotliwości
(3) Układ bimodulatora fazy 0 - 180 deg
(4) Układ tłumika regulowanego
(5) Układ detektora fazy
(6) Układ modulatora impulsowego
f
f
(3) bimodulator fazy 0 - 180 deg.
we
wy
rozwarcie
zwarcie
sin( )
ωt
(a)
sygnał DC
+
sin( )
we
-
wy
sin( )
ωt
(b)
Do wyjścia IF (p.cz.) czyli tzw. stałoprądowego (DC) doprowadzamy
napięcie dodatnie (przypadek a) lub ujemne (przypadek b). Powoduje
to przewodzenie lub zatykanie różnych par diod. Na modelu zostało
to przedstawione jako zwarcie lub rozwarcie. Przyjęto, że strzałka po -
kazuje + (w stosunku do minusa). Śledząc, które diody reprezentują
zwarcie, a które rozwarcie łatwo można wykazać rozkład napięć na
transformatorze wyjściowym a więc fazę napięcia wyjściowego w sto -
sunku do napięcie wejściowego.

sin( ) sin(
t
= −
ω
t
)
we
wy
Tabela pracy modulatora
sygnał DC + -
faza we. [deg] 0 0
ωt
ω
(5) Układ detektora fazy
oznaczenia:
we1
we2
strzałka pokazuje
punkt o wyższym
potencjale w.cz.
znaki chwilowego
potencjału w.cz.
wy DC
kierunek chwilowego
prądu w.cz.
U
wy max
znaki średniego napięcia
względem zera ( U
wy
)
kierunek prądu
stałego (DC)
0 deg
90 deg
180 deg
− U
wy max
charakterystyka idealnego detektora fazy:
( napięcie wyjściowe U vs przesunięcie
fazy pomiędzy sygnałami wejściowymi)
wy
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • diabelki.xlx.pl
  • Podobne
    Powered by wordpress | Theme: simpletex | © Spojrzeliśmy na siebie szukając słów, które nie istniały.