wat is het verschil tussen een hard schakelende mengtrap en een lineaire mengtrap

Hartelijk dank @Brightnoise voor het plaatje.

@Electron nu begrijp ik wat je bedoelde, dat voor alle frequenties de mengtrap is afgesloten of belast is met een weerstand.
En dat daardoor de signalen niet terug de mengtrap in gaan door reflectie en nieuwe mengproducten kunnen ontstaan.
Dat is bij een ringdiode mengtrap het geval, maar is dat ook zo bij een Gilbert cell zoals ik in gebruik heb.
Bij mij zijn de uitgangen, de open collectoren verbonden met een collector weerstand van 2k2 ohm. Dat heeft een mooie spanningsval van 2 Volt over die weerstanden. Dan lijkt mij dat de mengtrap is afgesloten met die weerstanden.
En tussen die collectoren zit dan een breedband trafo'tje.
Het is een 4 op 1 trafo, maar secundair heb ik natuurlijk geen 50 ohm maar een veel hogere impedantie.
Hier kan ik nog verandering in aan brengen want ik heb die trafo's ook in transformatie verhoudingen van 8, 16, 25 en zelfs 32.
De impedantie tussen de collectoren is 4400 ohm. Voor 50 ohm secundair uit zou de impedantie verhouding 88 moeten zijn.
Maar nogmaals secundair heb ik ook geen 50 0hm, dus volgens mij maakt een andere trafo weinig verschil.

wanneer je het één benoemd, benoem je de rest erbij.

Ha Martin V,

Ik ben beton aan het storten :P maar even kort , dat zie je goed met de breedband trafo geen punt.
Dit is beter dan in de eerste tekening daar zat een 10,7 MHz filter als afsluiting.
Ik zie dat @Brightnoise een antwoord gegenereerd heeft,
toch kan ik mij voorstellen dat dit niet het antwoord laat zien wat een goede beschrijving, op de vraag is !
Daarom even geduld ik ga proberen zo simpel als mogelijk het elektrische mechanisme te omschrijven....

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Ik wil nu de 74HC4053 als een mengtrap gebruiken.

Hierbij gebruik ik twee van de drie multiplexers; A en B.
De ingangen staan parallel aan elkaar, dat is pen 9 en 11 daar stuur ik een blokgolf op in (10,245MHz).
Op die andere ingangen X1 en Y1 (pen 13 en 1) daar stuur ik ook een blokgolf of een sinus op 1 van 455kHz.
Voor SSB is dat een sinusgolf en voor FM is dat een blokgolf, in tegenfase van elkaar.
De beide uitgangen; Y en X, pen 1 en pen 14 gebruik ik symmetrisch van elkaar via een 10nF in serie komt hier een 10,7MHz MF transformator op.
Via de secundaire kant is het signaal weer asymmetrisch.
Hierna volgt een simpele versterker met een keramisch filter voor 10,7MHz.

Dit is een nieuw plan aangezien ik niet helemaal tevreden ben over de voorheen gebruikte mengtrap met de SO42P.
Eigenlijk is de 4053 een soort van digitale mixer en ik ben benieuwd hoe dit zal werken.

wanneer je het één benoemd, benoem je de rest erbij.

Ha Martin V,

Vraagje waarom gebruik je een schakelaar als audiomodulator ?
Ik zou altijd proberen om alle vreemde golfvormen dus anders dan een sinus,
uit de weg te gaan !
Natuurlijk zijn er situaties waar je een blok, zaagtand, puls nodig heb....

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

@MartinV

De schakelaar kiest in het draaggolf ritme het audiosignaal op een gelijkspanning gesuperponeerd of nul, maar ook voor DC nul! Dus je krijgt AM en geen DSB op de uitgang.

Oplossing: pennen 2, 5 en 12 niet voor DC aarden, maar via een condensator.

Los daarvan:
De audio tijdconstantes zijn aan de grote kant. Richtlijn: 16 Hertz kantelpunt is 1 uF met 10 k en dan kun je vanaf die waarden schalen: 10 uF en 1k, 100 uF en 100 Ohm etc.

--- edit: ik zie dat je tekst niet helemaal overeenkomt met het schema. De figuur is een AM zender!

[Bericht gewijzigd door Brightnoise op 24 december 2022 14:17:11 (10%)

@Brightnoise als je de tekst goed gelezen had dan bedoel ik twee AM modulatoren in balans welke de draaggolf opheft dan hou je dubbelzijband over.
En waarom gebruik ik een blokgolf op de ingang wel omdat die digitale multiplexer daarvoor is gebouwd, namelijk als schakelaar.

wanneer je het één benoemd, benoem je de rest erbij.

@MartinV
Ik heb wel een vermoeden wat je plan is, maar de nummers die je noemt in de tekst kan ik niet plaatsen. Een schema zou wel wat zijn; dan heb je @Electron's vraag/opmerking meteen beantwoord.

---edit: bijlage
Dit is je plan? Frequenties zijn anders. En het is ongebalanceerd in dit eenvoudige schema.

[Bericht gewijzigd door Brightnoise op 24 december 2022 16:42:52 (17%)

@Brightnoise en @Electron,

zonder al te veel uitleg, want een schema zegt meer als duizend woorden, is dit de bedoeling.
Het inwendige van de 4053 heb ik volgens de datasheet overgetekend.

pen 13 en pen 1 moet wel worden aangesloten op 2,5V; de halve voedingsspanning, dat ben ik vergeten om in te tekenen.

wanneer je het één benoemd, benoem je de rest erbij.

@MartinV
Ja, dit principe is goed. Maar die 2,5 volt moet je zeker niet op 13 en 1 aansluiten; dat gaat fout.
(En, tekenfoutje, de schakelaars 1Y1 en 2Y1 zijn nu tegelijk verbonden. Dat moet om en om in het ritme van de draaggolf of mengfrequentie.
Dus pen 12 en 13 verwisselen!)

De oplossing is om 12 (dat wordt 13 dus) en 2 wel te verbinden maar niet met nul en dat knooppunt aan te sluiten op de halve voedingsspanning. En dat punt goed ontkoppelen. De uitgangen, 13 en 1, komen dan vanzelf op de juiste spanning; daar hoef je niets voor te doen.

Met de 4066 en 4016 heb ik 20 jaar geleden een direct-conversion RX-TX gemaakt voor 40 meter SSB. Fazemethode nul en negentig graden audio etc. Voor zenden gaat dat heel erg goed, maar bij ontvangst is de directe detectie, de tweede orde vervorming, gewoon te hoog en hoor je veel ongewenste omroepsignalen. Maar de HC4053 is waarschijnlijk veel beter. Succes en blijf er over schrijven!

@Brightnoise ik probeer het schema aan te passen maar ik kom er niet helemaal uit. Waar gaan pen 14 en 15 naar toe? Dat was bij mij de gebalanceerde uitgangen.
De uitgangen worden dus pen 13 en 1, ik neem aan ook symmetrisch van elkaar.
De ingangen voor het mengsignaal dat wordt pen 13 en pen 1 of pen 2?
Ook symmetrisch van elkaar.
Of pen 13 en 2 aan elkaar daar komt de 2,5V op?

wanneer je het één benoemd, benoem je de rest erbij.

@Martin
Pen 14 en 15, en ook 4, zijn de centrale contacten van de wisselschakelaar.

Wanneer s1 (pin 11) hoog is, is 13 verbonden met 14 en 12 not connected. Wanneer s1 laag is, is 12 verbonden met 14 en is 13 zwevend.

De spanningen moeten binnen de voedingsspanning blijven voor optimale werking. In het ontwerp is voorzien dat er een combinatie van P en N MOS kanalen als schakelaar gebruikt wordt die, fail-safe, tot de voedingsspanningslijnen werken, maar er is een overname gebied waar de eigenschappen van de schakelaar (vooral de Rds_ON) niet constant is, maar afhankelijk van de common-mode spanning. Verder zitten er protectiediodes in die er voor zorgen dat de schakel-FETs niet meteen kapot gaan wanneer je boven of onder de voedingslijnen komt.

Dus die goed ontkoppelde bias van 2,5 volt bij 5 volt voedingsspanning is optimaal. En die condensator in serie met de uitgangstransformator (10,7 MHz uitgang in jouw geval) is niet echt nodig, maar zorgt voor een DC-vrij gebruik van de schakelaars.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Ik zie enkele nadelen aan je schema.

  • De 455 kHz is niet onderdrukt in de mixer (alleen verzwakt in de kring);
  • De 10,7MHz-kring is zwaar gedempt (de helft van de tijd is hij kortgesloten, de andere helft rechtstreeks op de 455kHz-voeding aangesloten);
  • De schakeling is ingewikkelder dan nodig.

Je kunt de symmetrische 455kHz-ingang zo laten, maar neem de uitgang 'enkelpotig' af. Dat is eenvoudiger, en zo zijn beide ingangsfrequenties onderdrukt.

Simetrix
V2 is de 10,245 MHz. V3 en V4 stellen de gebalanceerde 455kHz-ingang voor (beide rond de halve voeding, natuurlijk).
De 100 pF vangt de glitches in het schakelen wat op. Je zit hier een beetje aan het eind van de 4053 z'n Latijn qua snelheid. Erg belangrijk is het niet; verderop komt toch wel een 10,7MHz-kring.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Nee. Die 455 kHz is ver genoeg weg. En de kringimpedantie is de ingangsimpedantie; geen lage impedantie....

@FET en @MartinV

Er is sprake van een verwarring en die wordt hier toegelicht. We hebben het over verschillende topologieën met verschillende eigenschappen.

Zie figuur.

@Brightnoise in jouw voorgestelde manier wordt uitgegaan van wisselschakelaars, terwijl in dat ic enkelvoudige schakelaars zitten, dus nu weet ik nog niet hoe ik het moet aansluiten.
Het wordt door jouw tekening nu iets duidelijker, maar het is nog niet duidelijk genoeg.
Zou ik die andere ingang (S2) dus van de oscillator op 10,245MHz (samen met S1) niet in tegenfase moeten aansturen?

wanneer je het één benoemd, benoem je de rest erbij.

@Martin V
De 4053 is een commutator, of wisselschakelaar.

Uit de beschrijving van NXP:
---------------
The HEF4053B is a triple single-pole double-throw analog switch (3x SPDT) suitable for use in
analog or digital 2:1 multiplexer/demultiplexer applications. Each switch features a digital select
input (Sn), two independent inputs/outputs (Y0 and Y1) and a common input/output (Z). A digital
enable input (E) is common to all switches. When E is HIGH, the switches are turned off. Inputs
include clamp diodes. This enables the use of current limiting resistors to interface inputs to
voltages in excess of VDD.
--------------

De aanbevolen dubbelgebalanceerde mixer kun je met 2 van de 3 schakelaars maken.

Het is me nog steeds niet duidelijk, ik heb het schema aangepast ik weet niet of het zo goed is.

wanneer je het één benoemd, benoem je de rest erbij.

Ja, dit is correct. Dubbelgebalanceerd en zo goed als het kan.

Het signaal via een condensator inkoppelen. De schakelaars zorgen er voor dat de gemiddelde kanaalspanning gelijk wordt aan de 2,5 volt bias.

[Bericht gewijzigd door Brightnoise op 26 december 2022 16:04:27 (52%)

Op 26 december 2022 16:02:36 schreef Brightnoise:
Ja, dit is correct. Dubbelgebalanceerd en zo goed als het kan.

Het signaal via een condensator inkoppelen.

Blijft de vraag over of pen 15 ook niet op 2,5V bias komt of gewoon via een condensator asymmetrisch inkompellen.
Tussen pen 14 en 15 kan ik ook het signaal van 455kHz symmetrisch inkoppelen samen met die 2,5V bias.

En ingeval van een DSB modulator zet ik tussen pen 14 en 15 een AF signaal in tegenfase van elkaar, samen met die 2,5V bias, heb ik dit juist?
De AF is dan gesuperponeerd met de bias van 2,5V.

wanneer je het één benoemd, benoem je de rest erbij.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 26 december 2022 02:13:47 schreef Brightnoise:
Nee. Die 455 kHz is ver genoeg weg. En de kringimpedantie is de ingangsimpedantie; geen lage impedantie....

De 455 is 'ver genoeg weg' als er selectiviteit is, maar de kring is in het schema waarover ik het had sterk gedempt: in de ene stand van de 4053-schakelaars is er bijna een kortsluiting, en in de andere stand hangt de 455kHz-ingang eroverheen. Van resonantie is zo feitelijk geen sprake.
Dat schema is nu niet meer aan de orde, maar ik geef toch nog even aan wat ik met mijn post bedoelde:

--
In 'mijn' schema, wat overeenkomt met dat rechtsonder in jouw handgetekende overzicht, is de 455 een gebalanceerde ingang (zoals @Martin V voorstelde), en de uitgang enkelpotig. Deze combinatie zorgt voor het weg-balanceren van de 455 kHz, zodat de hele combinatie dubbelgebalanceerd wordt.

Doe je beide (455 kHz symmetrisch in én 10,7 MHz symmetrisch uit), zoals @Martin V tekende, dan wordt de 455 kHz juist niét weggebalanceerd. En doordat de 10,7MHz-kring zo bijna niet werkt, zit er nog vrij veel 455 kHz in de uitgang. Omdat er verderop naar 160 MHz gemengd wordt, zal dat nog vrij merkbaar kunnen blijven hangen, tenzij je na de 4053-mixer nog een of twee 10,7MHz-kringen toevoegt.

--
Het laatste schema, met 455 kHz enkelpotig in en 10,7 MHz symmetrisch uit, onderdrukt 455 kHz juist weer wél. Dat is dus goed.

--
@Martin, als je de mixer voor DSB gaat gebruiken, kun je dus ook het laagfrequent 'enkelpotig' invoeren, net als de 455 kHz nu in dat laatste schema.

e: in het laatste schema maakt het voor LF of 455 kHz niet meer uit of je symmetrisch of enkelpotig in gaat; door de 'kruisschakelaars'-schakeling maakt dat niet meer uit. Dat is dus een voordeel van dat schema.
Foei, ik moest even heftig tekenen. :)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

@Martin V

De bias moet je toevoeren; liefst op pen 15. Zwevend laten is een slecht idee, ook al zal het schijnbaar goed werken bij stationaire signalen.

Een lineair 455 kHz ingangssignaal kan met een transformator tussen pen 14 en 15 ingekoppeld worden.

Audio op de ingang (niet op de schakel ingang; die is voor de draaggolf, maar op de lineaire ingang) wordt een DSB signaal op de uitgang.

Voor de volledigheid: in het tekeningetje (tijdstip 13:33 hr) is linksboven werkend voor ingangssignalen vanaf DC, dus ideaal voor audio, en rechtsonder werkend tot een uitgangssignaal tot nul Hertz: deze is geschikt voor directe conversie.

De aanbevolen dubbel gebalanceerde versie kun je ook omdraaien om te gebruiken als demodulator.

@Brightnoise en Frederick E. Terman, bedankt voor de behulpzaamheid.
Ik heb het schema wat aangepast, op de uitgang zit nu een breedband transformator omdat een kring teveel wordt gedempt.

Op deze manier zou het dan helemaal goed moeten zijn.

wanneer je het één benoemd, benoem je de rest erbij.

Ja, Martin, hier hoef je niets meer aan te veranderen.

(Bij deze mixer mag je overigens wel een resonantiekring in de uitgang gebruiken. De demping is geen lage impedantie, want je schakelt niets naar massa of "koud". De kringimpedantie is de frequentiegetransformeerde ingangsimpedantie en die is niet nul.)

Ha Martin V,

Even terug op mijn vraag ( ok het kan ) maar waarom zo'n constructie :?
Volgens mij heb jij een mooie diode brug ontworpen.
Of was dat @hubie in ieder geval is met een standaard ring modulator een goed ontwerp te maken.

Ook bij de ring modulator kan je een actieve bias gebruiken.... ik weet wel zeker dat,
het betrouwbaarder werkt als zo'n C-MOS schakelaar.
Is het ontwerp met een onderliggende bedoeling in je tekst heb je het ook nog over FM ?

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Hallo @Electron

Waarom op deze manier? Omdat ik een 10,245MHz signaal uit een inverter (blokgolf) al voorhanden heb en omdat een ringmixer 7dBm nodig heeft.
Daarom leek het mij handiger om een schakelende mengtrap te gebruiken.

Het signaal uit de kristal oscillator op 10,245MHz wordt gemengd met het 455kHz signaal (uit een PLL), dit is een FM of SSB gemoduleerd signaal, wat er uitkomt is 10,7MHz gemoduleerd.

Die 10,7MHz wordt vervolgens weer gemengd met 133,3 tot 135,3MHz tot de uiteindelijke zendfrequentie van 144 tot 146MHz en daar gebruik ik wel een diode ringmixer voor.

wanneer je het één benoemd, benoem je de rest erbij.