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Mezclador en anillo doblemente equilibrado

29 Septiembre, 2013

MadFab Radio

Mezclador en anillo doblemente equilibrado.

Después de realizar varios diseños con receptores de sintonía directa con muy buenos resultados, queremos probar con otras técnicas de recepción.

Seguiremos hablando de sintonía directa pero ahora queremos adentrarnos en otros campos entre ellos:

- Conversión de frecuencia, aplicada a receptores heterodinos.

- Receptores de conversión directa, con mezclador en anillo o con conmutadores electrónicos como el 74hc4046.

- Conversión de frecuencia transversores.

- Receptores SDR Software Defined Radio o Radio definida por software con demodulación con señales I+Q

Como comienzo de esta nueva andadura el el territorio de los receptores, empezaremos con la conversión de frecuencia.

Para lo cual necesitamos un mezclador de señales de radiofrecuencia.

Simplificando mucho. Cuando dos señales de radio frecuencia se mezclan con un circuito adecuado, a su salida tendremos una señal de frecuencia suma y una señal de frecuencia resta.

Si mezclamos una señal de 1Mhz con una señal de 400Khz a la salida tendremos dos señales una de 1,4Mhz y otra de 600Khz.

Entre los distintos tipos de mezcladores de radio frecuencia hemos elegido el mezclador doble balanceado.

Lo hemos elegido por su simplicidad de construcción y su ancho de banda.

Hace uso de cuatro diodos en una configuración en anillo o estrella en anillo o estrella.

Ventajas:

– Aislamiento inherente en todas las puertas.

– Rechazo del ruido y espurios LO.

Principio de funcionamiento:

– La señal de OL activa alternativamente los diodos de la izquierda y la derecha.

– Los puntos a y c son tierras virtuales para la señal de RF.

- Una señal de RF en fase y otra en contrafase alternativamente se cambian al puerto de IF bajo el control de OL (oscilador local)

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CONSTRUCCIÓN

Los elementos necesarios para su construcción son:

- 4 diodos, hemos usado los 4N4148

- Dos núcleos de ferrita para los transformadores, hemos usado unos que teníamos en el laboratorio aunque hay núcleos especificos para HF

- Cable de cobre esmaltado para los bobinados.

Para la construcción se ha de emplear el siguiente esquema:

El cable para los bobinados ha de ser trifilar.

Se construye con tres secciones de unos 30cm cada una trenzadas entre si ( con treinta centímetros tendemos para los dos transformadores)

Para hacer mas fácil el conexionado se puede utilizar cable esmaltado de distintos colores o marcar el cable con unas fundas con ayuda de un ohmetro una vez bobinado.

El numero de espiras es de 9 en cada transformador otros autores utilizan 15.

Para un mejor funcionamiento del mezclador los diodos han de ser lo mas similares posibles ( electricamente ) aunque no es critico.

Para poderlo determinar podemos utilizar el siguiente montaje midiendo las tensiones con un voltímetro (escala de 2V o 3V) que nos de una resolución de 3 decimales.

Hay que tratar de encontrar los cuatro diodos con valores mas cercanos.

En la imagen podemos ver el circuito montado para las pruebas iniciales.

Como oscilador local hemos utilizado un generador sintetizado por su estabilidad de frecuencia, aunque puede ser utilizado un VCO mas sencillo.

La señal del oscilador local ha de estar dentro de los 0dB a +10 dB.

Se han realizado pruebas muy satisfactorias hasta 21Mhz aunque podría funcionar a frecuencias mas elevadas.

Para no hacer demasiado larga esta entrada hablaremos de las pruebas más detalladamente en una próxima entrada.

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3 Comentarios to “Mezclador en anillo doblemente equilibrado”

  1. Daniel Dijo:

    Tengo que mezclar dos señales con frecuencias muy próximas de 10MHz ( por ejemplo cesio vs. receptor GPS) por lo que la diferencia entre ambas estará en el orden de unos pocos Hertz y luego la debo aplicar a un filtro pasa bajos para finalmente medirla.
    1)Que diámetro deberían tener los alambres para bobinar los toroides y cuántas vueltas?
    2)Que diámetro aproximado tendrían los toroides.
    Desde ya, muchas gracias!!
    Daniel

  2. monster Dijo:

    buen dia disculpa y para calcular la inductancia nacesaria de los toroides como lo hicieron como supieron cuantas vueltas tenian que utilizar desde ya muchas gracias

  3. admin Dijo:

    Depende del tipo del material del toroide que ha de usarse segun la frecuencia de trabajo.

    Puedes encontrar calculadoras en internet, pero te digo que no es un factor critico, puedes
    guiarte por las imágenes si quieres hacer alguna prueba.

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