In verschiedenen Schaltungen werden sogenannte Schaltmischer verwendet bei denen nicht ein Sinussignal sondern ein Rechtecksignal verwendet wird. Wo liegen die Vor- und Nachteile eines Schaltmischers ? Warum verwendet man Schaltmischer ? Anstelle von Mischern (z.B. AD831) werden auch sogenannten Vier-Quadranten-Multiplizierer (z.B. AD835) verwendet. Auch hier die Frage nach den Vor- und Nachteilen. Welche Unterschiede ergeben sich bei der Verwendung eines Mischers oder eines Vier-Quadranten-Multiplizierers ? Ich bin Informatiker und quäle mich mit HF und Digitaler Signalverarbeitung herum.
Mixer sind informationstechnisch Multiplizierer, bei denen das
Eingangssignal (meist RF genannt) mit dem Localoszillatorsignal
(deswegen LO genannt) am Ausgang eine gewünschte Zwischenfrequenz IF
(intermediate frequency) liefern (und die Spiegelfrequenz). Beim
Analogmultiplizierer wie dem 835 ist das Ausgangssignal dann theoretisch
nur 2 Sinussignale mit Summen- und Differenzfrequenz. Bei schaltenden
Mischern gibt es der Fourierentwicklung des Rechtecksignale entsprechend
mehr Ausgangssignale und auch Mehrfachmischungen, wenn die
Eingangssignale mit den Oberwellen des LO-Rechteckes dann im Abstand
auch zur IF passen. Such z.B. mal unter 'Ringmixer' und 'balanced
modulator', da bekommt man das alles in epischer Breite serviert. Man
kann auch an krummen Kennlinien von Bauelementen solche Effekte erzeugen
('additive Mischung'). Ein riesiges Feld...
Gut, vielen Dank. Du bist auf den ersten Punkt eingegangen. Was ist mit der zweiten Frage ? Lassen wir mal Punkte wie Additive und Multiplikative Mischer, Gilbert-Zelle usw. beiseite. Mir ist der Unterschied zwischen einem Mischer und einem Vier-Quadranten-Multiplizierer immer noch nicht klar. Sind das nur Schlagwörter oder geht es hier um reale technische Unterschiede ?
Es gibt einen fundamentalen Unterschied, ich weiß nicht genau, ob dir Folgendes hilft: Der Analog-Multiplizierer AD835 würde auch bei DC funktionieren, der 'Schaltermischer' hingegen nicht. Der AD831hat im LO-Eingang einen Schmitt-Trigger, ist also ein Schaltermischer. Die funktionieren auf der Basis, dass einer der Multiplikanden prinzipiell AC sein muss, wobei seinen Amplitude zu 1 angenommen wird, nur die Frequenzkomponente ist interessant.
Danke, ich werde mein Augenmerk mal auf die von dir erwähnten Punkte in den Datenblättern und Schaltungen legen. Soweit ich mich erinnere beinhaltet das Elektor SDR einen Schaltmischer unter Verwendung eines AD831. Ich halte mal für mich fest: Schaltmischer wenn die Amplitude keine Rolle spielt und einen nur die Frequenz interessiert obwohl man dadurch eine Menge zusätzlicher Oberwellen erhält. Vorteile keine.
Hans-werner M. schrieb: > Vorteile keine. Nur beim Einstandspreis, denn man kann preisgünstige Schaltermischer bereits aus CMOS-Analogschaltern bauen (angefangen mit 4066 u.Ä.); die Resultate sind verglichen mit 'richtigen' à la AD831 aber auch entsprechend medioker, also eher 'billig' und nicht preiswert.
>Nachteile eines Schaltmischers? >Schaltmischer wenn die Amplitude keine Rolle spielt Das zu mischende Signal bleibt auch bei Schaltmischern amplitudentreu, jedoch das Oszillatorsignal entspricht einem Rechteck. Frequenzanteile eines Rechtecks: Uosc = f + 3f/3 + 5f/5 ... In der Praxis sind mehr oder weniger auch geradzahlige Vielfache vorhanden, jedoch deutlich schwächer (2f/a + 4f/b +6f/c ...). Das Eingangssignal darf also keine Frequenzen enthalten, welche sich mit den ganzzahligen Vielfachen des Oszillatorsignales mischen könnten. Oft lassen sich diese störenden Frequenzen nur durch ein steiles Vorfilter entfernen. >Vorteile eines Schaltmischers? gute Großsignalfestigkeit Ansteuerung mit TTL-Signal möglich Erzeugung des Lo-Signals durch Frequenzteilung oder andere Logic exakte 90° Phasenverschiebung realisierbar für Quadratur >Analogschaltern Mit den 4066 beschränkt man sich wohl auf <10MHz, mit schnelleren Analogschaltern sind 100MHz durchaus möglich und der On-Widerstand beträgt nur wenige Ohm. Darüber muß man wieder auf herkömmliche Mischer zurückgreifen. Im Prinzip bildet der Analogschalter und die nachfolgenden Schaltung ein Sample-Hold-Glied. In der digitalen Signalverarbeitung kann ein schneller AD-Wandler mit Smaple-Hold das selbe bewirken.
B e r n d W. schrieb: > exakte 90° Phasenverschiebung realisierbar für Quadratur ...was die unsymmetrischen Ein/Aus-Schaltzeiten der Analogschalter dann wieder versauen ;-) > mit schnelleren > Analogschaltern sind 100MHz durchaus möglich mit Betonung auf 'möglich', vgl. Schaltzeiten > On-Widerstand > beträgt nur wenige Ohm n.b. nur der differentielle Widerstand des Kanals. Längere Kanäle bedingen leider aber größere Kapazitäten und kapazitive Unsymmetrien. There is no such thing as a free lunch.
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