VF technika

Směšovače

základní vlastnosti

Máme-li na mysli směšovač s tranzistorem, pak po konstrukční stránce se podobá vf zesilovači. Na rozdíl od něj tu nehrozí zpětná vazba, protože vstupní a výstupní obvody jsou naladěny rozdílně. Jednou z vlastností směšovače, lišící se od vf zesilovače, je větší vnitřní šum. Týká se to diodových směšovačů, případně méně kvalitních tranzistorových směšovačů – hlavně vinou starších tranzistorů. Takto se zhoršuje vstupní citlivost směšovače.

Nejdůležitější vlastností směšovače je jeho dynamický rozsah, tj. rozpětí obou signálů, které je schopen zpracovat tak, aby nevznikly parazitní signály a křížová modulace. Dynamický rozsah směšovače je dán velikostí lineární části charakteristiky.

Z dalších požadavků jmenujme dostatečně velký výstupní signál, při minimálním výkonu oscilátoru. Velikost oscilačního signálu totiž ovlivňuje nebo spíš určuje pracovní bod tranzistoru při směšování. Ten se musí nastavit na převodní charakteristiku do místa, v němž převládá kvadratická složka. Při nízké úrovni signálu z oscilátoru je výstupní napětí směšovače malé, avšak vyšší oscilační napětí než potřebné, nepřináší žádné výhody, spíše naopak.

Do určité míry se požadovaný výkon oscilátoru řídí podle povahy a počtu polovodičových prvků, které jsou v obvodu směšovače zapojené a které je třeba vybudit. V moderních směšovačích se jedná o diody, dnes výhradně Schottky diody. Pokud to jde, snažíme se počet diod omezit. V komerčně vyráběných směšovacích jednotkách se nevyskytuje počet diod menší než čtyři, kvůli zachování velkého dynamického rozsahu směšovače.

Důležitým požadavkem je potlačení signálu z oscilátoru, pronikajícího zpětně na vstup směšovače. Signál se dostává i na výstup, avšak pásmový filtr na výstupu směšovače, zprostředkující vazbu na další vf zesilovač, jej z velké části potlačí. Zbavit se důkladněji signálu z oscilátoru umožňuje vhodné zapojení souměrných, případně nesouměrných vstupů diodových směšovačů.

Při volbě směšovače je rozhodující hledisko, jaké nároky se kladou na celé zařízení. Jinak řečeno, do jaké míry by se mohl pronikající slabý oscilátorový signál nepříznivě uplatnit v okolních vf obvodech.

Ztráty, které při konverzi vznikají, někdy nazýváme ztrátami zakřivení charakteristiky. Patří sem rovněž malé ztráty způsobené vnitřním odporem diody (týká se také přechodu tranzistoru), který je v obvodu zařazen do série. Linearizuje převodní charakteristiku, tj. zkracuje kvadratickou část.

Podstatnou část vnitřních ztát směšovače nutno přičíst na vrub vzájemnému impedančnímu nepřizpůsobení zapojení součástek. Zvláště se to týká výstupu oscilátoru a k němu připojených diod. Je to úkol pro impedanční a někdy současně i symetrační transformátory na miniaturních toroidních jádrech. Vinutí je obvykle trifilární, na toroidním feritovém kroužku. Takt ose lépe přizpůsobí obě propojené impedance, takže oscilátor pak vystačí s menším výkonem.