Автор Тема: Коэффициент шума пассивного смесителя  (Прочитано 14212 раз)

0 Пользователей и 5 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн Игорь 2

  • Administrator
  • *****
  • Сообщений: 20389
Re: Коэффициент шума пассивного смесителя
« Ответ #195 : Сентябрь 14, 2024, 12:28:05 pm »
Что по этому вопросу скажете?

Пока ничего... dontt44
Ничего невозможного нет

Оффлайн 6Ж2П

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 703
Re: Коэффициент шума пассивного смесителя
« Ответ #196 : Сентябрь 14, 2024, 12:44:36 pm »
Это запарка. Когда проверял с выхода смесителя, генератор естественно выдавал 4,5 МГц, а когда переключил на вход смесителя, забыл частоту изменить и вместо 3,5 МГц смотрел при 4,5 МГц входного, а диплексер был рассчитан на 3,5 МГц. А на выходе диплексера нет, там резистор 51 Ом, иначе сразу бы заметил неувязку
« Последнее редактирование: Сентябрь 14, 2024, 12:47:11 pm от 6Ж2П »

Оффлайн Игорь 2

  • Administrator
  • *****
  • Сообщений: 20389
Re: Коэффициент шума пассивного смесителя
« Ответ #197 : Сентябрь 14, 2024, 12:46:15 pm »
 cr123
Ничего невозможного нет

Оффлайн 6Ж2П

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 703
Re: Коэффициент шума пассивного смесителя
« Ответ #198 : Сентябрь 14, 2024, 01:13:31 pm »
Пока ничего...
Тогда с Вашего позволения, с чего-то надо начать.
Вот скрин спектрограммы на выходе смесителя, при подаче сигнала ПЧ на выход через резистор 50 Ом, при этом на входе смесителя последовательный контур включен. Видим, что сигнал на 3,5 дб выше уровня 0 дб, а 0 дб тогда, когда на входе смесителя резистор. Значит входное сопротивление со стороны выхода 146 Ом, против 50 Ом изначальных. Тогда вторая схема, когда первым каскадом УПЧ ПТ с ОЗ. В каком случае транзистор будет создавать меньший шумовой ток в стоковой цепи? Видимо там, где резистор большего номинала, поскольку действует большая ООС?

Оффлайн Игорь 2

  • Administrator
  • *****
  • Сообщений: 20389
Re: Коэффициент шума пассивного смесителя
« Ответ #199 : Сентябрь 14, 2024, 03:18:57 pm »
Видимо там, где резистор большего номинала, поскольку действует большая ООС?

Тоже так думаю... cr123
Ничего невозможного нет

Оффлайн 6Ж2П

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 703
Re: Коэффициент шума пассивного смесителя
« Ответ #200 : Сентябрь 14, 2024, 03:51:43 pm »
Тогда должен быть эффект уменьшения шума на выходе УПЧ при подключении входа смесителя через последовательный контур

Оффлайн r1tx

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 500
Re: Коэффициент шума пассивного смесителя
« Ответ #201 : Сентябрь 14, 2024, 07:39:40 pm »
..ага вместе с уменьшением сигнала. надеюсь нет желающих оспорить что контуром на входе ОСШ не меняется.

Оффлайн 6Ж2П

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 703
Re: Коэффициент шума пассивного смесителя
« Ответ #202 : Сентябрь 14, 2024, 08:01:44 pm »
вместе с уменьшением сигнала
Сигнал не уменьшается, для входного сигнала со стороны входа смесителя всё те же 50 Ом и спектроанализатор это чётко показывает на нагрузке выхода смесителя 50 Ом. Ранее скрины выложены.
надеюсь нет желающих оспорить что контуром на входе ОСШ не меняется.
ОСШ - это что за аббревиатура? Могу предположить, что "отношение сигнал шум"

ПС Вот Игорь что измеряет, то и публикует, я что в модели вижу, то и публикую, в том числе и по наводящим соображениям Игоря. Для источника, включенного с выхода смесителя, видится импеданс 146 Ом при подключении последовательного контура на входе смесителя с указанными параметрами контура. Если вход без контура, то обычные 50 Ом. Это в модели прекрасно видно. Далее следуют версии, а окончательное слово за измерениями
« Последнее редактирование: Сентябрь 14, 2024, 08:06:57 pm от 6Ж2П »

Оффлайн 6Ж2П

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 703
Re: Коэффициент шума пассивного смесителя
« Ответ #203 : Сентябрь 14, 2024, 11:30:34 pm »
Какое-то влияние на режим усилителя ПЧ по схеме ОЗ, после подключения на вход смесителя  последовательного контура видимо есть, на скринах видно изменение. На включение источников тока и напряжения на частотах 4,550 и 4,580 МГц, имитирующих шум транзистора, если что, не ругайтесь. Шумовую модель ПТ я не нарисую, даже списывать не буду.
Первый скрин с контуром, второй без контура.

Оффлайн 6Ж2П

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 703
Re: Коэффициент шума пассивного смесителя
« Ответ #204 : Сентябрь 15, 2024, 10:17:43 am »
Надо брать и беру паузу, а то ошибки стал делать.

Оффлайн 6Ж2П

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 703
Re: Коэффициент шума пассивного смесителя
« Ответ #205 : Сентябрь 16, 2024, 01:04:14 am »
Постарался максимально внимательно смоделировать, чтобы исключить ошибки. Вот схема модели.
1.Имеется возможность подключить и отключить на выходе смесителя диплексер.
2.Имеется возможность по-разному организовывать подачу входного сигнала 3,5 МГц на смеситель
2а.Параллельно входу подключается параллельный контур, настроенный на частоту 3,5 МГц
2б.Последовательно с выходным сопротивлением источника включается последовательный контур, настроенный на частоту 3,5 МГц
2в.Оба контура можно включить одновременно, организовав диплексер для токов, идущих от смесителя к источнику
3.Имеется дополнительный источник, настроенный на частоту ПЧ, его сигнал подаётся в разрыв между сопротивлением нагрузки смесителя 50 Ом и землёй. Его частота смещена на 7 или 10 кГц, чтобы на спектрограмме можно было определять уровни независимо. Изначально выбранное смещение 7 кГц оказалось неудачным, в модели иногда не сходились вычисления и программа уходила в ошибку ранее окончания расчёта. С частотой смещения 10 кГц проблема решилась. Ниже приводится схема и скриншоты уровней на выходе смесителя. Названия скринов обозначают функциональное положение кнопок, включающих и отключающих элементы.
На спектрограммах видно, что подключение параллельного контура приводит к падению уровня сигнала генератора ПЧ на 1,9 дб в точке подключения спектроанализатора, а это выход диплексера, а подключение последовательного контура на входе наоборот, повышает уровень на 4 дб. Уровень входного сигнала на выходе смесителя остаётся на одном уровне. Как ранее было уже написано в теме, это означает, что смеситель перестаёт быть полностью взаимообратимым при подключении одиночных параллельного и последовательного контура и имеет разные импедансы со стороны входа и со стороны выхода. Конкретные значения, именно в этой модели, можно вычислить из уравнения 2*R/(50 + R) = U, где U измеренное напряжение генератора 4,510 МГц относительно уровня 0 дб (это 1 Вольт) при чисто активном сопротивлении на входе смесителя. Для случая параллельного контура получаем 33,6 Ом, для последовательного 190,9 Ом. Очень существенная разница, почти в 6 раз.
ПС Которая будет ещё существенней, если параллельный контур подключить на землю прямо, а не через резистор 50 Ом. Используется в диплексере по входу, забыл замкнуть.


« Последнее редактирование: Сентябрь 16, 2024, 07:00:36 am от 6Ж2П »

Оффлайн 6Ж2П

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 703
Re: Коэффициент шума пассивного смесителя
« Ответ #206 : Сентябрь 16, 2024, 01:43:21 am »
Таким образом, не изменяя коэффициента передачи смесителя можно изменять его импеданс со стороны выхода. Ранее уже упоминалась схема усилителя на ПТ по схеме с ОЗ. В данном усилителе имеется ООС по току стока, из-за падения напряжения на резисторе в истоке. Если мы усилитель с ОЗ подключаем к источнику сигнала (генератору) и согласовываем с ним, то имеем на истоке 1/2 ЭДС источника и ООС через внутреннее сопротивление источника = 1/S (источник согласован по мощности). То есть, ООС замыкается через импеданс 1/S.
В случае подключения данного каскада в качестве нагрузки смесителя мы выставляем ток стока до получения входного импеданса 50 Ом = 1/S. Это согласование с источником сигнала, а вот ООС усилителя замыкается через входное сопротивление смесителя со стороны его выхода и, как выше на скринах видно, оно может быть, как равно, так и меньше, а так же и больше сопротивления 50 Ом. Ранее высказывалась гипотеза, что при увеличении ООС по току стока шумы ПТ должны уменьшаться.
Сейчас я приведу скрины в рассмотренной выше модели при нагрузке ПТ с ОЗ. В качестве тестового включен источник напряжения в разрыв цепи идущей к истоку (токовый источник не задействован), имитирующий некую шумовую ЭДС. В стоковой цепи резистор 50 Ом, на котором спектроанализатором смотрится спектр выходного сигнала. Скриншоты также подписаны.
На скринах видно, что уровень тестового сигнала, когда вход смесителя нагружен на резистор, -66,4 дб. С параллельным контуром на входе смесителя -64,9 дб (-62,5 дб исправил), а с последовательным контуром -74 дб. В одном случае ООС меньше, что приводит к росту тест сигнала на 1,5 дб (3,9 дб исправил), в другом больше, что приводит к уменьшению тест сигнала на 3,6 дб.
А входной сигнал во всех случаях неизменен и имеет уровень -64,4 дб.
Таким образом, модель действительно показывает, что не меняя Кпер смесителя для входного сигнала, можно изменять режим работы по переменному току усилителя ПЧ.
Логично предположить, что увеличение ООС по току стока должно уменьшать напряжение собственных шумов ПТ на нагрузке усилителя, не изменяя при этом уровень полезного сигнала.
Учитывая, что в связке пассивный смеситель - усилитель, основной вклад в шумы даёт именно усилитель, это должно бы привести к возрастанию чувствительности (уменьшению Кш) со входа смесителя.
Вопрос, а что будет на практике?
ПС Не ту модель прицепил, исправил.
ПС После исправления (замкнул пар контур на землю непосредственно, а не через 50 Ом, со стороны выхода стало 23,4 Ом.
« Последнее редактирование: Сентябрь 16, 2024, 07:22:37 am от 6Ж2П »

Оффлайн 6Ж2П

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 703
Re: Коэффициент шума пассивного смесителя
« Ответ #207 : Сентябрь 16, 2024, 02:18:02 am »
Хорошо видно на осциллограмме на выходе усилителя, сначала биения между полезным сигналом и тестовым имеют большой размах, а после включения последовательного контура резко уменьшаются. На втором скрине и с параллельным контуром осциллограмма биений
« Последнее редактирование: Сентябрь 16, 2024, 07:35:21 am от 6Ж2П »

Оффлайн Игорь 2

  • Administrator
  • *****
  • Сообщений: 20389
Re: Коэффициент шума пассивного смесителя
« Ответ #208 : Сентябрь 16, 2024, 08:07:20 am »
А схему-то откройте... cr123
Ничего невозможного нет

Оффлайн 6Ж2П

  • Hero Member
  • *****
  • Сообщений: 703
« Последнее редактирование: Сентябрь 16, 2024, 08:44:21 am от 6Ж2П »