Смеситель (электроника): различия между версиями

м
Нет описания правки
м
{{rq|cat|wikify|sources}}
 
'''Смесители''' являются ключевым элементом преобразователей [[частота|частоты]] в современных [[радиоприёмник|радиоприёмных устройствах]].
Простейшим смесителем может являться один нелинейный электрический элемент, например, [[диод]]. Более сложные, [[балансная схема|балансные схемы]], содержат несколько диодов и симметрирующие трансформаторы[[трансформатор]]ы.
 
Смесители являются ключевым элементом преобразователей [[частота|частоты]] в современных [[радиоприёмник|радиоприёмных устройствах]].
Простейшим смесителем может являться один нелинейный электрический элемент, например, диод. Более сложные, балансные схемы, содержат несколько диодов и симметрирующие трансформаторы.
'''Смеситель''' чаще всего имеет два входа и один выход:
* Вход "«Гет."» ("«LO"», local oscillator) используется для подачи сигнала гетеродина (некоторой известной немодулированной частоты, относительно которой выполняется преобразование). Этот сигнал должен превышать остальные сигналы по уровню примерно на порядок (на 10 [[дБ]]);
* Вход (Выход) "«ВЧ"» ("«RF"», radio frequency), и
* Выход (Вход) "«ПЧ"» ("«IF"», intermediate frequency) - — используются для подачи и получения сигналов низкой и высокой частот, в зависимости от вида работы - — преобразование с повышением частоты, или с понижением.
 
При работе реального смесителя, помимо основного сигнала, на выходе присутствуют также множество побочных составляющих, которые должны быть отфильтрованы [[полосовой фильтр|полосовым фильтром]] или [[ФНЧ]].
 
Важным свойством смесителя является то, что преобразование выполняется с сохранением спектра[[спектр]]а сигнала, то есть его [[модуляция|модуляции]] и прочих параметров.
 
Существуют цифровые смесители. Например, логический элемент XOR, имеющий два входа и один выход: если подать на его входы достаточно сильные сигналы (например гетеродин 65 МГц и ЧМ сигнал ~70 МГц), то на выходе после ФНЧ можно наблюдать сильный разностный сигнал (ЧМ ~5 МГц), пригодный для дальнейшей непосредственной обработки цифровой схемой.
* Коэффициент передачи. Доступность готовых усилителей, перекрывающих различные участки частотного диапазона, снимает требование наличия у смесителя какого-либо усиления. Более того, избыточное усиление смесителя может отрицательно сказаться на динамическом диапазоне приёмника в целом. В большинстве случаев, наличие больших вносимых потерь преобразования смесителя также нежелательно, особенно при применении пассивных смесителей. Активные смесители обеспечивают коэффициент передачи в диапазоне от −1 до +17 дБ, в то время как пассивные смесители имеют типовое значение потерь преобразования от 5,5 до 8,5 дБ.
* Гетеродинный сигнал. Идеальный смеситель был бы нечувствителен ни к уровню гетеродинного сигнала, ни к уровням содержащихся в нём кратных гармоник, но в реальном случае параметры гетеродина должны соответствовать параметрам смесителя. Пассивные двойные балансные диодные смесители требуют уровень гетеродина от +7 до +23 дБм. Активные смесители требуют уровень гетеродина в пределах от −20 до +30 дБм, в зависимости от применяемого типа. Отсюда следует, что разработка гетеродинного генератора самым тесным образом связана с отобранным типом смесителя.
* Развязка. Развязка представляет собой параметр, характеризующий степень подавления паразитного прохождения сигнала, приложенного к какому-либо порту смесителя, на два других вывода. Единственный сигнал, который должен присутствовать на выходе смесителя  — это сигнал промежуточной частоты. Величина развязки зависит от того, является ли смеситель небалансным, простым балансным или двойным балансным. Небалансные смесители вообще не имеют развязки между портами. Двойные балансные смесители обеспечивают наилучшую развязку между всеми тремя выводами.
* Согласование импедансов. Все три порта смесителя должны быть согласованы с соответствующим трактом. В активных смесителях в результате рассогласования обычно снижается коэффициент усиления. Пассивные смесители особенно чувствительны к рассогласованию по выходу промежуточной частоты, в результате чего получаются большие потери преобразования и больший уровень паразитных продуктов преобразования. Независимо от того, какой смеситель применяется в системе, активный или пассивный, для получения оптимальных его параметров должно быть выполнено тщательное согласование его портов с соответствующими трактами.
* Простота разработки и реализации. Достаточно сложные системы трудно как разрабатывать, так и изготавливать. Применение меньшего числа компонентов снижает стоимость системы, увеличивает надёжность, облегчает техническое обслуживание и требует меньшего количества запасных частей.