Electrónica de comuniaciones

Mezclador doblemente balanceado

Informe

Joel Pardo, Cuautli García

12/12/2014

Índice

Fase 1 Pag2

Fase 2 Pag3

Fase 3 Pag4

Fase 4 Pag6

Conclusiones Pag8

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ObjetivoEn esta práctica se va a simular en SPICE un circuito mezclador a partir de un diodoSchottky en dos versiones diferentes: Simple y doblemente balanceado. Se calcularán los parámetros principales: pérdidas de conversión y aislamiento LO IF. Finalmente se ‐incorporará un filtro IF para completar el receptor superheterodino.

Fase 1Diseñar un circuito diplexor para los accesos de RF e IF y simular su comportamiento en frecuencia.

Vamos de hacer el circuito mediante el programa schematics, podemos verlo en la figura 1 con los parámetros seleccionados para nuestro diseño.

Figura 1: Circuito diplexor

Una vez hecho el circuito pasaremos a simular su comportamiento en frecuencia.En la figura 2 observamos las señales V_IF y V_OF en función de V_OL.

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Figura 2: Simulación en frecuencia de v_IF y v_RF

Vemos claramente con la ayuda del cursor que a 20 MHz el comportamiento en frecuencia de las dos señales es el mismo.

Fase 2Con el diplexor y el diodo Schottky 1N5820 realizar un mezclador simplemente balanceado.Utilizar una amplitud de voltaje de 1 V para la fuente de OL y de 0.1V para la fuente de RF.Calcular las potencias disponibles (sobre 50 Ω) en los accesos de RF y OL. Obtener el espectro de salida y observar todas las componentes espectrales que se generan. Calcular las pérdidas de conversión y el aislamiento LO IF.‐

Lo primero que haremos será mediante el programa schematic diseñar nuestro nuevo circuito con sus respectivos parámetros. Esto lo observamos en la figura 3.

Figura 3: Mezclador simple

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Vamos a observar el espectro de salida en la figura 4.

Figura 4: Espectro de salida

Vemos perfectamente el típico espectro de frecuencia a la salida de un mezclador, es decir, las frecuencia del oscilador local 105 MHz, la banda RF a 100 MHz y la resta(la que nos interesa realmente) 5 MHz.

Figura 5: Comportamiento del Espectro de la señal de Salida de un Mezclador

QUEDARÍA CALCULAR LAS POTENCIAS DISPONIBLES QUE YO TENGO QUE SON(No sé si son de este apartado o de la siguiente): PRF=-16dBm y PIF=-26dBm. Y luego perdidas de conversión que serían -10 dB con mis datos. Y falta lo de aislamiento que no sé cómo se hace.

Fase 3Con los mismos valores, realizar un mezclador doblemente balanceado empleando un segundo diodo y desfasando 180° la señal del OL. Obtener el espectro de salida y observar todas las componentes espectrales que se generan. Recalcular las pérdidas de conversión.

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F0F1F0-F1

Figura 6: Circuito del mezclador doblemente balanceado

Figura 7: Espectro de salida del mezclador doblemente balanceado

Podemos ver que el comportamiento que debe de tener nuestro mezclador es adecuado ya que no cuenta ya con la señal OL. En cambio sí con la RF y sus armónicos y la resta entre ellas (5MHz); recordando que OL= 105 MHz y RF=100 MHz.

PerdidasdeConversion (dBm )=log Vrms1000∗R

=log 12000

Vamp2

2

R

Perd idas deConversion (dBm)=−17.5dBm

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F0-F1

Fase 4

Diseñar un filtro paso banda centrado en 5 MHz para hacer de filtro IF. Analizar su respuesta en frecuencia.

Figura 8: Circuito Pasabanda a 5 MHz

Fig.** Respuesta a la frecuencia del filtro pasabanda a 5 MHz

En la figura anterior se puede notar que nuestro filtro pasabanda de 5 MHz está funcionando de manera adecuada, ya que cuando deja pasar toda la señal esta en nuestra frecuencia requerida disminuyéndose cada vez que se aleja de los 5 MHz; teniendo en cuenta al llegar a 0

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Frecuencia de 5 MHz

MHz ya no pasa ninguna señal y que al llegar a 10 MHz muy poca señal es la que se pasa por el filtro.

Fase 5 Incorporar el filtro IF al mezclador doblemente balanceado para conseguir un receptor Superheterodino. Obtener el espectro de salida y observar todas las componentes espectrales que se generan.

Figura 9: Circuito del Superheterodino

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Anexamos el Filtro a 5 MHz

Figura 10: Espectro de salida del Superheterodino

El último paso para obtener nuestro Superheterodino es agregar un filtro pasabanda a la Frecuencia Intermedia (FI), que en este caso era la de 5 MHz haciendo que al final nuestro espectro tenga una señal similar a la que se puede observar en la figura anterior, la cual se caracteriza por que solo se permite el paso a 5 MHz y todo lo que este a diferentes frecuencias se disminuyen en comparación con la FI.

ConclusionesComo conclusiones podemos decir que hemos aprendido el funcionamiento de un mezclador simple y hemos observado su espectro de salida. Y como con el mezclador doblemente balanceado y un sencillo filtro hemos podido mejorar el espectro del mezclador simple para así conseguir más fácilmente la frecuencia que nos interesaba, F0-F1.

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