Co to jest mikser diodowy?

Mikser diodowy to szczególny rodzaj miksera częstotliwości używany w produkcji obwodów radiotelefonów z modulacją amplitudy (AM). Dioda jest urządzeniem nieliniowym pod tym względem, że zmiana prądu lub napięcia na diodzie nie powoduje odpowiedniej zmiany w odpowiednim prądzie lub napięciu, nadając jej stopień zmiennej rezystancji. System liniowy to taki, którego wyjście jest wprost proporcjonalne do jego wejścia. W efekcie diody są wykorzystywane w konstrukcji mikserów częstotliwości w celu łączenia i modulowania ze sobą dwóch sygnałów w celu uzyskania pożądanej częstotliwości.

Obwód miksera diodowego wykorzystuje nieliniowe właściwości odpowiedzi pojedynczej diody do tworzenia permutacji częstotliwości dwóch sygnałów wejściowych. Projektanci, zwłaszcza ci zajmujący się radiami AM, używają tego typu obwodów do konwersji odbieranych sygnałów o częstotliwości radiowej (RF) do niższej częstotliwości pośredniej. To znacznie ułatwia projektowanie obwodów przetwarzania sygnału radia. Alternatywnie dioda może, w razie potrzeby, wytworzyć żądaną częstotliwość z jednego sygnału wejściowego, który zawiera wiele alikwotów.

Mikser diodowy może służyć do tworzenia częstotliwości kilku podstawowych typów, w zależności od wymagań projektanta. Pierwszym z nich jest utworzenie wyjścia składającego się z sumy częstotliwości dwóch sygnałów wejściowych; sygnały są po prostu sumowane. Drugi to wyjście składające się z różnicy między częstotliwościami, skutecznie usuwając wartość jednej częstotliwości z drugiej, aby stworzyć wyjście o niższej częstotliwości. Trzeci to przepchnięcie obu sygnałów. Pierwsza metoda tworzy odrębną, indywidualną częstotliwość, dodając do siebie oba wejścia, ale trzecia składa się z obu sygnałów, a niepożądane aspekty muszą być dalej odfiltrowywane w obwodzie.

Właściwa nieliniowość mikserów diodowych powoduje, że są one używane w różnych dziedzinach, ale ich prostota często skutkuje dużym stopniem „upływu sygnału wyjściowego” — to znaczy niechcianych sygnałów mieszanych z pożądaną częstotliwością wyjściową. Z tego powodu mikser diodowy może być bardzo nieefektywny, a w bardziej wrażliwych systemach konieczne jest zastosowanie dodatkowego sprzętu do odfiltrowania niepożądanych sygnałów. Niedrogie radia AM używają mikserów diodowych, co często jest przyczyną rozmytych sygnałów i nadmiernie natrętnych zakłóceń.