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Aktive Mischer – Teil 2 Multiplikative Mischer am Beispiel eines Dualgate-Feldeffekt-Transistors. Von Ulrich Hilsinger – EN8 – WS2000/2001. Multiplikative Mischung. Bei multiplikativer Mischung werden Signal- und Pump- (LO-) Spannung zwei getrennten Steuereingängen zugeführt. - PowerPoint PPT Presentation
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Aktive Mischer – Teil 2Aktive Mischer – Teil 2
Multiplikative MischerMultiplikative Mischer
am Beispiel eines Dualgate-Feldeffekt-am Beispiel eines Dualgate-Feldeffekt-TransistorsTransistors
Von Ulrich Hilsinger – EN8 – WS2000/2001
Multiplikative MischungMultiplikative Mischung
Bei multiplikativer Mischung werden Signal- und Pump- (LO-) Spannung zwei getrennten Steuereingängen zugeführt.
Es gibt vier Typen multiplikativer Mischer:• Mehrgitter-Röhren
• Doppelgate-MOS-Feldeffekttransistoren
• Schaltungen mit Bipolartransistoren
• Gegentaktdiodenmischer
Dualgate-MOSFET-MischerDualgate-MOSFET-Mischer
Prinzipschaltbild Aufbau des Dualgate-FETs
Dualgate-FET-MischerschaltungDualgate-FET-Mischerschaltung
(Darstellung des Dualgate-FETs durch 2 FETs, nach [2])
Dualgate-MOSFET-MischerDualgate-MOSFET-Mischer
)()()()()(2211tutStutSti
SGSGDFür den Drain-Strom gilt:
S sind die Steilheiten bezogen auf das jeweilige Gate. Nach weiteren Umformungen [1] ergibt sich, daß bei der Mischung beider Eingangssignale am Ausgang neben den Eingangssignalen weitere Komponenten mit der Summen- und Differenzfrequenz des Eingangssig-nals ergeben. Für die Steilheit werden dabei lineare Funktionen angenommen.
Durch Nichtlinearitäten entstehen allerdings weitere Komponenten!
AusgangsspektrumAusgangsspektrum
fLO = 11 GHz fS = 1 GHz
PLO = 3 dBm PLO = -17 dBm
Theorie:
Mit n und m = 1 sollten neben den Eingangssignalen also folgende Frequenzen auftreten (Eingangsfrequenzen 1 GHz und 11 GHz):
| 11 GHz + 1 GHz| = 12 GHz
| 11 GHz – 1 GHz| = 10 GHz
|-11 GHz + 1 GHz| = 10 GHz
|-11 GHz - 1 GHz| = 12 GHz
||SLOoutfmfnf
AusgangsspektrumAusgangsspektrum
fLO = 11 GHz fS = 1 GHz
PLO = 3 dBm PLO = -17 dBm
SCHÖN WÄR‘S ......
Mischprodukte höherer OrdnungMischprodukte höherer OrdnungDie Kennlinie ist nichtlinear, das LO-Signal hat Oberwellen, .....
Es entstehen weitere Komponenten für m und n 1,
Intermodulationsprodukte, ....
Die Zusammensetzung des Ausgangssignals hängt davon ab, in welchem
Bereich der Kennlinie der Transistor arbeitet.
In Serenade SV 8.5 sind bis zu 31 Spektrallinien darstellbar, Einstellung
im Frequenzblock mit nLo (Zahl der LO-Vielfachen) und nBand (Zahl der
Seitenbänder.
Zuerst nBands = 2 und nLO = 3, nachfolgend nBands = 3 und nLO = 4
Mischprodukte höherer OrdnungMischprodukte höherer Ordnung
Noch mehr Mischprodukte....Noch mehr Mischprodukte....
LiteraturverzeichnisLiteraturverzeichnis
[1] Rainer Geißler/Werner Kammerlohrer/Hans Werner Schneider: Berechnungs- und Entwurfsverfahren der Hochfrequenztechnik, Kapitel 2.2.: Multiplikative Mischung (Vieweg-Verlag)
[2] Zinke/Brunswig: Hochfrequenztechnik 2 – Elektronik und Signalverarbeitung, 4. Auflage, Kapitel 7.4.2.5.: Dual-Gate-FET (Hrsg.:Vlcek und Hartnagel, Springer-Lehr-buch-Verlag)