Найти тему
Старый радио любитель

Для начинающих. SA612 - основа простого приемника. Теория.

Есть такие микросхемы, применение которых возможно в разных вариантах, но с одинаково хорошим качеством. Вот такой микросхемой, нашедшей широчайшее распространение в радиолюбительской практике. Эта микросхема и ее ближайшие родственники SA602, NE602, NE612, являются активными двойными балансными смесителями. Активные - это потому, что они при преобразовании дают усиление полезного сигнала, а не потери, как пассивные, например как балансные диодные смесители.

Микросхемы выпускались как в корпусах DIP8, так и SO8 для поверхностного монтажа. Что же у нее внутри?

Рис. 1. Схема из даташита.
Рис. 1. Схема из даташита.

Двойной балансный транзисторный смеситель (выделен красным пунктиром) входит в состав так называемую ячейку Гильберта. С помощью системы стабилизации (BIAS) режим ячейки жестко стабилизирован по постоянному току. На одиночном транзисторе может быть собран генератор, сигнал которого через буферный усилитель подается на смеситель. Немного непонятно. почему не стабилизирован режим этого транзистора с помощью системы BIAS? по крайней мере я не нашел ссылки на это. Нужно будет проверить режим этого транзистора при изменении напряжения питания.

Нагрузкой балансного смесителя являются резисторы R1, R2, которые определяют его достаточно высокое выходное сопротивление. Можно использовать как симметричный так и несимметричный варианты выхода.

Вход также может быть балансным или небалансным (при этом обычно на вывод 1 подают сигнал, а вывод 2 заземляют с помощью конденсатора, хотя выводы равнозначны).

Одним из условий правильной работы смесителя является невозможность изменять режим работы по постоянному току, т.е. нежелательно изменять каким бы то ни было образом потенциалов на выводах 1 и 2. Иначе происходит разбаланс смесителя, т.е. подавать сигнал на входы можно только через конденсаторы. Исключением является возможность подключения к входам катушки связи или обмотки трансформатора, так как оба входа имеют одинаковый потенциал.

Теперь, прежде чем говорить о способах подключения микросхемы, немного о ее параметрах. По входу сигнала она работает до 500 МГц, гетеродин может генерировать до 200 МГц, выше требуется внешний генератор. Коэффициент передачи смесителя около 17 дБ при Uпит = 5 В (а у диодного смесителя - потери около 7 дБ). Коэффициент шума менее 6 дБ на частоте 45 МГц. Напряжение питания от 4,5 до 8 В, при этом ток потребления всего около 3 мА. Динамические характеристики тоже неплохие: по забитию - 70 - 80 дБ, IP3 = -13 дБм. Это на уровне знаменитого UW3DI, и никак не меньше, чем Радио-76.

Теперь о способах включения.

Рис. 2.
Рис. 2.

В схеме 2А сигнал подается через симметрирующий повышающий ШПТЛ. Этот способ позволяет полностью использовать симметрию входа микросхемы и уменьшает проникновения входного сигнала на выход. Кроме того, трансформатор позволяет лучше согласовать выходное сопротивление диапазонного фильтра с достаточно высоким (около 1,5 кОм) сопротивлением фильтра. Несимметричная схема на рис. 2Б, хоть и проще в реализации, но не обладает той степенью подавления входного сигнала на выходе смесителя.

Рис. 3.
Рис. 3.

Так ка потенциал выводов 4 и 5 одинаковы, то между ними можно включить или широкополосный трансформатор (3А), или катушку колебательного контура (3Б), настроенного на частоту ПЧ. Конечно, избирательность контура будет невелика, так как он зашунтирован выходным сопротивлением смесителя. Но подбирая количество витков катушки связи, можно хорошо согласовать этот контур с кварцевым или пьезокерамическим фильтром. Можно, конечно, обойтись и более простым согласованием, подбирая емкость конденсатора(3В).

Рис. 4.
Рис. 4.

Гетеродин строится по схеме трехточки: емкостной (4А) или индуктивной (4Б). Желательно, чтобы добротность катушек контура была высокой. В качестве частотозадающего элемента можно использовать кварцевый или керамический резонатор (4В). Так как стабильность генератора, по видимому, невелика. то можно использовать внешний генератор (4Г). При этом напряжение этого генератора должно лежать в пределах 200 - 300 мВ.

Вот такие схемы включения. А стандартная вот такая:

Рис. 5. Из даташита.
Рис. 5. Из даташита.

Завтра буду пытать микросхему.

Всем здоровья и успехов!