by Bu yazıda, tezgahta test edilen bir Aktif Mikserden toplanan verileri inceleyip anlayacağız. Mikser yalnızca deneme amacıyla tasarlandı.
Çalışma Prensibi
Devre, ortak bir yayıcı BJT amplifikatörüne dayanmaktadır; DC ön gerilimi, 22k taban direnci, 100R üst ve alt dirençlerle garanti edilir. RF portu, enerjiyi 1N bağlantı kapasitörü aracılığıyla doğrudan transistör tabanına bağlar.
1:5 oranlı transformatör, vericiyi eşleştirmek için kullanılır ve LO bağlantı noktasında 50R sistem empedansına yakın bir şey sunar. LO sinyali için BJT transistörü ortak bir temel aşama görevi görür, dolayısıyla giriş empedansı çok düşüktür (1/gm + bir miktar reaktans).
AC yükü, ayarlanabilir indüktör, 18p ve 100p kapasitörler tarafından oluşturulan rezonans tankıdır. Ağ, bu örnekte istenen çıkış IF frekansında: 10MHz’de rezonans haline getirilir.
IF enerjisi, kapasitif musluk aracılığıyla IF portuna bağlanır. Kapasitif bölücüye dokunulduğunda, IF bağlantı noktası 50R empedansı transistör toplayıcıda yaklaşık ~2k ohm’a dönüştürülür, yüklü Q artar ve böylece IF çıkışının bant genişliği azalır.
1dB Sıkıştırma Noktası
P1dB, 7dBm ve 10dBm LO güçlerinde bir RF güç taraması kullanılarak ölçülmüştür.
LO’yu 10dBm’ye yükseltmek, dönüşüm kazancını açıkça iyileştirir ve birlikten daha yüksek hale gelir. Pasif karıştırıcılardan tahmin ettiğimizin aksine, BJT karıştırıcılar daha erken sıkıştırmaya başlar. Bunun nedeni, daha sonra göreceğimiz gibi, büyük sinyal davranışı devreye girdikçe ve harmonik bozulma arttıkça önyargı koşulunun değişmesidir.
P1dB, küçük sinyal kazancı eksi 1dB’nin doğrusal enterpolasyonuyla elde edilir ve ölçümü nerede kestiği bulunur. Mikserin ideal davranışı olarak ilk 6 veri noktasını kullandım. Sarı çizgi, 10dB LO ve gri çizgi 7dBm’yi kullanarak ideal karıştırıcıyı taklit eder.
Bu grafik tekniğiyle sıkıştırma kolayca fark edilir hale gelir. 10dBm LO için mikserin P1dB’si -7dBm ve 7dBm LO için -3dbm’dir. Böylece tasarımcı, dönüşüm kazancı ile doğrusallık arasındaki bu ödünleşimle mücadele edecektir.
IF Harmonik Bozulma
LO gücündeki bir artış, daha önce gördüğümüz gibi P1dB’yi azaltır. Büyük sinyal modeli transistör davranışını domine etmeye başladıkça, IF temelinden (10MHz) gelen güç daha yüksek harmoniklere kaydırılır. Bu, 2. IF harmonik gücünü temel tona göre karşılaştırarak doğrulanabilir.
10dBm LO ile ikinci harmonik temele neredeyse 10dB yaklaşır.
Üçüncü Dereceden Durdurma
IIP3, iki sinyal üreteci ve 6db’lik bir güç birleştirici kullanılarak ölçüldü. RF portuna aralıklı kapalı iki ton enjekte edilirken, kesişme noktası bir spektrum analizörü yardımıyla ölçüldü. Davranışın anlaşılmasına yardımcı olmak için, her adımda IIP3’ün grafiğini çizerek LO gücünü taradım.
Tahmin edebileceğimiz gibi, TOI belirli bir çalışma koşulunda maksimuma çıkar ve 7dBm LO’ya yakın olur. Daha düşük ve daha yüksek LO sinyalleri mikser performansını düşürür. Matematiğin öngördüğü gibi, 8dBm’lik TOI, 7dBm’lik (P1dB + 10dB) analitik tahmine çok yakındır.
Analitik tahmin, 10dBm LO kullanıldığında da geçerlidir. P1dB + 10dB’nin tahmin edilen TOI değeri 3dBm’dir ve ölçümlerle uyumludur.
