Što je miješalica frekvencije?

Miješalica frekvencije je nelinearni ili multiplikatorski električni krug koji je u stanju proizvesti kontinuirani zbroj i razlika frekvencija dva ili više ulaznih signala. Uređaj se široko koristi u telekomunikacijskim odašiljačima i prijemnicima. Matematički produkti sinusoidnih signala imaju aditivni i subtraktivni učinak na rezultirajuće frekvencije. U uobičajenom superheterodinskom prijamniku, na primjer, ulazi frekvencijskog miksera su signal radio frekvencije (RF) koji dolazi i signal lokalnog oscilatora (LO), a rezultirajući zbroj ili razlika dva ulaza je međufrekvencija (IF). Osim frekvencija zbroja i razlike, postoje i drugi izlazi u manjim amplitudama uključujući harmonike više frekvencije ili višeg reda.

Korištenje stupnja IF pojačala pojednostavljuje prve stupnjeve RF pojačala prijemnika. Obično samo jedan prednji stupanj treba biti podesiv u cijelom opsegu prijemnika. Ostatak RF pojačala nakon frekventnog miksera podešen je samo na IF. Posebni mikser nazvan subharmonički mikser može unijeti LO frekvenciju koja je polovica potrebne frekvencije, proći kroz nelinearni uređaj i učinkovito generirati LO na dvostruko većoj izvornoj frekvenciji.

Kada su se koristile vakuumske cijevi ili triode, mreža između katode i anode mogla je kontrolirati protok elektrona. Pravilnim dizajnom, trioda je mogla pojačati RF signale i oscilirati s obzirom na ispravno pasivno podešene krugove spremnika kao frekvencijsku referencu. Trioda je razvijena da ima više od jedne kontrolne mreže. Početkom 1900-ih, pentagrid pretvarač je korišten kao miješalica frekvencije gdje je trioda s četiri dodatne mreže obavljala funkcije pojačala, oscilatora i miksera, što je rezultiralo jednovakuumskim prednjim dijelom za prijemnike.

Prstenasta modulacija omogućuje korištenje transformatora i konfiguracije diode mosta za proizvodnju željenog množenja poruke i frekvencije nosača. Rezultat je frekvencijski spektar s porukom pomaknutom više u frekvenciji za iznos jednak frekvenciji nositelja. Na strani prijamnika, detektor proizvoda može se koristiti za unos moduliranog nositelja i referentne frekvencije nositelja za vraćanje izvorne poruke.

Gilbertova ćelija je bipolarni tranzistorski krug koji koristi strujni dobitak izravno spojenih bipolarnih tranzistorskih stupnjeva za generiranje potrebnog analognog množenja za proizvodnju izlaznih frekvencijskih miksera. Prvi ulazni signal se dovodi do baznih terminala dva tranzistora koji rade kao diferencijalni par, dok se drugi ulaz dovodi do baznih terminala dva diferencijalna para tranzistora s emiterima koji osiguravaju kolektorske struje za diferencijalni par za prvi ulaz signal. Rezultirajući izlaz dostupan je na kolektorima diferencijalnih parova za drugi ulazni signal.

Miješalica frekvencije također može raditi kao množitelj frekvencije. Ako se isti signal dovodi na ulaz frekventne miješalice, izlazne frekvencije uključuju cjelobrojne višekratnike ulazne frekvencije. Drugi i treći harmonik bit će dostupni na izlazu s tim da drugi harmonik ima višu razinu od trećeg harmonika.