Mezcladores

UNIDAD IV: MEZCLADORES

Definición
Se define como circuito mezclador a aquel que es capaz de generar una tercera frecuencia de señal a partir de 2 señales de entrada.

Un mezclador es un circuito No Lineal (circuito cuya relación entre tensión y corriente no se puede definir con ecuación o sistema lineal) variante con el tiempo. Mezcla dos señales de entrada [vs(t) y vo(t)], a frecuenciasdiferentes, produciendo a su salida una mezcla de señales vi(t) de diferentes frecuencias igual a una combinación lineal de las dos frecuencias de entrada:
* La suma de las frecuencias de las señales de entrada.
* La diferencia entre las frecuencias de las señales de entrada.
* Las dos señales originales, habitualmente consideradas como parásitas que se eliminan mediante filtros defrecuencia.

Esquema Básico
Al mezclador llegan fc y fs y a partir de las mismas el circuito genera fi y otras frecuencias más, aunque se supone que existe luego un filtro que elegirá una de las frecuencias de salida (fi en este caso). Su símbolo es:

Aplicaciones y/o Uso:
* Los mezcladores se utilizan para circuitos de recepción, aunque debe reconocerse que los mezcladores se usantambién para conversión de frecuencia en transmisores e instrumentación.
* Se utiliza habitualmente para hacer una conversión de frecuencias en sistemas de trasmisión o recepción de señal, en todas las bandas de frecuencias.
* El mezclador es utilizado para la modulación en amplitud, bien para la demodulación o bien para la traslación en frecuencia de las señales (para pasar las señales deradiofrecuencia a frecuencia intermedia en un receptor heterodino).
* Cuando se utiliza para modulación, en una de las entradas se introduce una señal generada por un oscilador local (LO), y en la otra, la señal modulante en banda base, obteniéndose una señal modulada, cuya portadora corresponde con la frecuencia del oscilador local.
* Cuando se utiliza para demodulación, se conecta eloscilador local a una entrada (con la misma frecuencia de la portadora), y la señal de radio frecuencia (RF) en la otra entrada. Gracias a la traslación de frecuencias se obtiene, a la salida, la señal en banda base.
* Para la traslación de frecuencias, se introduce en una entrada la señal de radio frecuencia y en la otra entrada el oscilador local con una frecuencia ωLO = (ωRF − ωIF) ó ωLO = (ωRF +ωIF) donde ωIF es la frecuencia intermedia a la que queremos trasladar el espectro de la señal de entrada.

Parámetros de los Mezcladores
El mezclador se puede considerar como una red de tres puertas y en cada puerta se aplica una señal: Puerta de Señal (RF), Puerta de Oscilador Local (OL), Puerta de Frecuencia Intermedia (FI).

Hay varios parámetros de los mezcladores que definen suspropiedades y comportamiento cuando se implementan en un circuito de comunicaciones, estos vienen dados en los “datasheets” del fabricante: Frecuencia de trabajo, Ganancia/Perdidas de conversión, Aislamiento (Isolation), Compresión de la ganancia, Adaptación en los puertos, Factor de ruido, Mezclas espurias.

Frecuencia de Trabajo:
Como frecuencia de trabajo se entiende aquellos intervalos defrecuencia de las señales de RF, OL y FI en los que el mezclador puede trabajar. Estas tres bandas frecuenciales se especifican por separado.

Ganancia/Perdidas de Conversión:
La ganancia de conversión (gain) sucede cuando la potencia de la señal de salida es mayor que la potencia de la señal de entrada (mezclador activo).

Las pérdidas de conversión (conversion loss) suceden cuando lapotencia de la señal de salida es inferior a la potencia de la señal de entrada (mezclador pasivo).

Aislamiento (Isolation):
En un mezclador real el aislamiento entre los puertos de este no es infinito, por este motivo en la salida de cada puerto aparece parte de la señal de los otros dos. Se pueden definir los aislamientos como las pérdidas que sufre una señal al pasar de una puerta a otra sin...