Applicazioni dei mixer Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Applicazioni dei mixer Ricevitore eterodina prima conversione RF, dinamica seconda conversione Parametri dei mixer guadagno di conversione IFrms/RFrms rumore linearità (Intercept point) dinamica dei segnali di ingresso isolamento © 2002 DDC

Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Cella di Gilbert Doppio differenziale © 2002 DDC

Modulatore bilanciato Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Modulatore bilanciato Il modulatore bilanciato è utilizzato nelle sezioni RX e TX per compiere la traslazione in frequenza. Lo schema è quello di una cella di Gilbert i cui ingressi sono costituiti dall’oscillatore locale (vLO) e dal segnale RF (iRF1 ed iRF2). solitamente vLO è un’onda quadra di ampiezza pari a circa ±250 mV, In questo caso si ottiene © 2002 DDC

Modulatore bilanciato Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Modulatore bilanciato dal prodotto tra iRF ed Y nasceranno dei termini alle frequenze somma e differenza tra wRF ed n wLO (n=1,3,5...). © 2002 DDC

Modulatore bilanciato Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Modulatore bilanciato posto Se l’informazione è contenuta nella fase (PM o FM) allora © 2002 DDC

Modulatore bilanciato Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Modulatore bilanciato Per ottenere il legame con il segnale in tensione abbiamo bisogno di circuiti di conversione tensione-corrente (in ingresso) e corrente-tensione (in uscita). Per la conversione tensione-corrente si usa una coppia differenziale. Per la conversione corrente-tensione si usa una coppia di resistenze. © 2002 DDC

Modulatore bilanciato Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Modulatore bilanciato Se si sceglie REgm>>1 Per ottenere questa condizione aumentiamo Ic (aumento di potenza) oppure aumentiamo RE (aumento di rumore termico) © 2002 DDC

Applicazioni dei mixer Ricevitore eterodina prima conversione RF, dinamica seconda conversione Parametri dei mixer guadagno di conversione IFrms/RFrms

Applicazioni 2 Relazioni base Traslazione di frequenza con battimento senA senB = -0,5(cos(A+B) - cos(A-B)) senA cosB = 0,5 (sen(A-B) + sen(A+B)) cosA cosB = 0,5 (cos(A-B) + cos(A+B)) Traslazione di frequenza con battimento Modulazione AM Modulazione AM a portante soppressa Modulazione a banda laterale unica (SSB)

Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Frequenza immagine frequenza immagine la frequenza ω IM così definita: Il problema che porta l’attenzione su questa frequenza, è proprio quello concernente la traslazione del segnale: il mixer non fa altro che traslare il semiasse di destra di una quantità pari ad ωLO verso sinistra e quello di sinistra di ωLO verso destra; a traslazione avvenuta c’è, in ωIF, una sovrapposizione dello spettro del segnale utile e di quello della frequenza immagine con conseguente degradazione del rapporto segnale-rumore. © 2002 DDC

Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Frequenza Immagine © 2002 DDC

Il problema della frequenza immagine Reiezione Immagine

Mixer a Reiezione (1)

Mixer a Reiezione (2)

Mixer a Reiezione (3)

Mixer a reiezione di immagine Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Mixer a reiezione di immagine Dopo lo sfasatore © 2002 DDC

Mixer a reiezione di immagine Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Mixer a reiezione di immagine Mixer di Harley Anche qui non si sono tenute in conto le tolleranze ! © 2002 DDC

Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Sfasatori © 2002 DDC

Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Sommatore Il sommatore è un circuito lineare che realizza la somma o la differenza di due segnali. Esso è implementabile (in forma differenziale) con due stadi accoppiati di emettitore Imponendo RL =RE si ha un guadagno unitario, invertendo le connessioni tra i due stadi si ottiene la differenza tra i due segnali. © 2002 DDC

Mixer per la trasmissione Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Mixer per la trasmissione Il messaggio risiede nella fase φ (t) del segnale stesso, sarà il DSP a generare cos[φ (t)] e sen[φ (t)] da inviare al mixer il quale ne opera una traslazione in frequenza eliminando l’immagine della fase che nasce dal prodotto tra la portante e il segnale in banda base © 2002 DDC

Mixer per la trasmissione Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Mixer per la trasmissione Alla fine si ottiene Nella trasmissione si usa di solito questa conversione diretta che permette di passare dalla banda base a quella RF senza conversioni a frequenza intermedia. Il messaggio viene, infatti, “caricato” direttamente su un ben preciso canale RF (scelto volta per volta dal microprocessore), inviato all’amplificatore di potenza e quindi all’antenna. D’altra parte, in trasmissione viene inviato un solo canale per volta mentre in ricezione si ha a che fare con tutti i canali, con i ben noti problemi di intermodulazione che ne derivano. © 2002 DDC

Moltiplicatore analogico Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Moltiplicatore analogico © 2002 DDC

Moltiplicatore analogico Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Moltiplicatore analogico Nell’ipotesi che IBY sia costante si ha un legame lineare tra la corrente di uscita e il prodotto delle correnti d’ingresso. © 2002 DDC

Moltiplicatore ingresso tensione uscita tensione Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Moltiplicatore ingresso tensione uscita tensione la differenza sostanziale tra un moltiplicatore ed un modulatore è che nel primo si cerca un legame lineare tra tensione di uscita e prodotto delle tensioni d’ingresso, nel secondo si vuole che la corrente di uscita dipenda dalla tensione d’ingresso vY. © 2002 DDC

Moltiplicatore: ingresso tensione uscita tensione Elettronica per Telecomunicazioni - 2.4 10/18/2017 Moltiplicatore: ingresso tensione uscita tensione Se gmxRx = gmyRy >> 1 © 2002 DDC