UR5FFR

Работаю над проектом лампового трансивера. Занимался макетированием различных узлов, в том числе и смесителей.
Столкнулся с тем что часто используемые смесители на одном триоде с подачей гетеродина в катод, либо на двух триодах, включенных параллельно с подачей гетеродина на одну из сеток имеют сравнительно низкий коэффициент передачи. В поисках путей улучшения решил проверить следующую схему (Радіо 12/1977) В ламповой версии она выглядит следующим образом В результате получил прирост усиления до 12дб а так же примерно на 3-4дб меньший пролаз сигнала гетеродина на выход.

Схема на первый взгляд выглядит несколько странно. Правый триод выглядит "лишним" - вроде как он ничего не делат. А вот нет - если его исключить то мы получим обычный смеситель на одном триоде с подачей гетеродина в катод. Его усиление порядка -3дб - я это проверял экспериметально. То есть триод что-то все же делает.

Ладно, "ненужный" триод оставляем. Но логичнее было бы снимать сигнал не с левого триода, а с правого. Это было проверено с несколько странным результатом - коэффициент усиления существенно упал! Чтобы разобраться нужен ли тут "лишний" триод, и как вообще работает эта схема я взял ручку, листик и написал основные уравнения.
Будем анализировать только отрицательную полуволну гетеродина так как при положительной триод полностью заперт.
Для начала рассмотрим простой смеситель на одном триоде. Для упрощения взят полевой транзистор - лампы ведут себя точно так же. Полевой транзистор работает очень просто - Id=S*Ugs. Тут S - крутизна, Id - ток стока, Ugs - напряжение затвор-исток.
Найдем усиление этого каскада. Теперь рассмотрим схему на двух триодах Найдем ее усиление Находим из этой системы уравнений ток I1 Чтобы понять насколько усиление схемы с двумя триодами будет больше/меньше чем у схемы на одном триоде найдем отношение коэффициентов усиления Вторая схема с "лишним" триодом будет иметь в dG раз большее усиление. Видим что всегда dG > 1, то есть вторая схема выигрывает у первой.
Например для 6Н3П крутизна 5мА/В, сопротивление в катоде 3кОм. Rl*S=15, dG=1+15^2/(1+2*15)=8,25 или 18дб. Примерно такое улучшение я и наблюдал экспериментально - 17дб.

Чтобы окончательно поставить точку в том лишний ли "лишний" триод найдем ток через него Видно что ток через него зависит от тока через первый триод. Более того - ток с отрицательным знаком. То есть когда левый триод открывается, правый - закрывается. И наоборот. Классическое поведение дифкаскада.

Смеситель не претендует на сверхдинамичность и может найти применение в простых конструкциях приемников и трансиверов

Выходной сигнал можно так же снимать с обоих триодов, используя симетрирующий трансформатор. При этом сущесвтенно улучшается подавление сигнала гетеродина на выходе смесителя.
На следующей схеме изображен балансный смеситель/модулятор

Последняя схема похожа на это (Galaxy V):
Ее дальнейшее развитие: Эта схема описана в Р №6 1973 (вырезка из статьи в Amaterske Radio A 1973-01).

Резистор балансировки имеет смысл ставить в катоде как у меня, а не в аноде. Я изначально тоже планировал поставить балансировку в аноде, но макетирование показала что он практически ничего не балансирует. В катодной цепи все гораздо лучше

В статье в Amaterske radio сказано, что введение транзистора улучшило работу каскада, но не указано что и насколько улучшилось.
Предполагаю, что подавление несущей, но не думаю что значительно.

Пенсіонер wrote: ↑02 Oct 2023, 19:32 В статье в Amaterske radio сказано, что введение транзистора улучшило работу каскада, но не указано что и насколько улучшилось.
Предполагаю, что подавление несущей, но не думаю что значительно.

Я очень скептически отношусь к транзистору в катоде у смесителей. Когда он открыт то напряжение на сетке относительно катода будет равно напряжению насыщения транзистора - для 2N3903 это 0,2в. Если входной сигнал превысит эти самые 0,2в то мы войдем в область сеточных токов, а это существенно уменьшает входное сопротивление. В общем такое. Возможно это имело смысл при накачке синусом, но в случае синтезатора с меандром на мой взгляд это не надо

Неожиданное свойство каскада: