مقاله طراحی میکسرها و کاربردهای آنها

دانلود مقاله طراحی میکسرها و کاربردهای آنها

 مقدمه:
در طراحی گیرنده معمولاً از مدار آشکارساز استفاده می کنیم. بیشتر مدارهای آشکارساز در حضور نویز یا سیگنالهای تداخلی به خوبی عمل نمی کنند و بسیاری از آنها در صورت کمتر بودن دامنه سیگنال ورودی از چند ولت اصلا کار نمی کنند در صورتی که سیگنال مطلوب در ورودی گیرنده ممکن است شدت میدانی در حدود میکرولت/متر داشته باشد. در صورتیکه rms نویز و شدت سیگنال تداخلی آنتن در حد ولت/متر است. واضح است که هم بهره و هم قدرت انتخاب در جلوی آشکارساز موردنیاز است.
در قسمت گیرنده چون خیلی ضعیف است و دارای نویز نیز می‎باشد و مدوله شده هم است. بنابراین یک تقویت کننده قرار می‎دهیم که هم سیگنال دریافتی را تقویت کند و هم نویز را از بین ببرد. چون دامنه سیگنال ورودی در حدود میکروولت است و ما دامنه ای در حدود ولت داریم بنابراین بهره تقویت کننده باید حدود ۱۰۶ باشد. بعد از تقویت کننده باید یک فیلتر قرار دهیم تا سیگنال نامطلوب را از بین ببریم.
ساختن مداری به این صورت دو مشکل دارد:
۱-    ساختن فیلتری که بر روی فرکانسهای   و … باشد و دارای گین موردنظر باشد مشکل است. یعنی این فیلتر نمی تواند روی باندی وسیع از فرکانسها قرار بگیرد.
۲-    اگر مدار گین بالا داشته باشد و دارای باند باریک نیز باشد به صورت زیر
اگر  ترانزیستور بتواند با   یک حلقه درست کند این مدار شروع به نوسان می‌کند و در ورودی و قبل از تقویت کننده یک موج سینوسی مستقل از فرکانس داریم که اصلا فرکانس در آن دخالت ندارد.
فرض کنید آشکارساز یک مدار RC باشد.

یک رابطه باید بین RC و فرکانسها برقرار باشد تا این مدار آشکارساز پوش باشد. یعنی آشکارسازی این مدار بر فرکانس vI و فرکانس carrier بستگی دارد. طراحی آشکارساز بستگی به فرکانس carrier دارد و طراحی آن بر روی باند وسیعی از فرکانس محال است.
ایده: خواسته شد که فیلتر و تقویت کننده بر روی یک فرکانس یکسان ساخته شوند.
بنابراین متوجه می شویم که مشکلات مهمی که در تقویت کننده فرکانس حامل یا RF برگیرنده فرکانس ثابت وجود دارند عبارتند از:
۱-    کنترل نویز خروجی چنانچه به حد کافی از سطح سیگنال ورودی کمتر باشد.
۲-    کنترل غیرخطی عنصر فعال برای جلوگیری از اعوجاج سیگنال و برهم کنش با سیگنال ناخواسته.
۳-    برای جلوگیری از نوسان تقویت کننده باند باریک بهره- بالای طبقه آخر.
علاوه بر مشکلات فوق باید بتوانیم روی باند وسیعی از فرکانس طراحی کنیم.
در ابتدا تصمیم گرفته شد که آشکارساز و کل بهره و قابلیت انتخاب همگی براساس فرکانس- ثابت باشند و همه سیگنالهای مدوله شده ورودی را به یک فرکانس میانی یا IF که ثابت است انتقال دهیم که برای این کار یک گیرنده سوپرهترودین پیشنهاد شد. این گیرنده شامل Mixer است.

فهرست
مقدمه
ویژگی اساسی میکسرها
الماسهای اساسی
تکنیک های میکسر کردن
طراحی میکسر single- ended
میکسرهای Double- balanced
ترانس کنداکتانس در میکسرهای FET
میکسرهای ترانزیستور دو قطبی
حالت کلی میکسرها
مدارهای مخلوط کننده عملی
مدارهای مبدل نیمه هادی
نتیجه گیری