¿Qué es un mezclador de frecuencia?
Un mezclador de frecuencia es un circuito eléctrico no lineal o multiplicador que puede producir frecuencias continuas de suma y diferencia de dos o más señales de entrada. El dispositivo se usa ampliamente en transmisores y receptores de telecomunicaciones. Los productos matemáticos de las señales sinusoidales tienen efectos aditivos y sustractivos en las frecuencias resultantes. En el receptor superheterodino común, por ejemplo, las entradas de mezclador de frecuencia son la señal de radiofrecuencia (RF) que está entrante y la señal del oscilador local (LO) y la suma o diferencia resultante de las dos entradas es la frecuencia intermedia (IF). Además de las frecuencias de suma y diferencia, hay otros resultados en amplitudes más pequeñas, incluidos armónicos de mayor frecuencia o orden superior.
Uso de las etapas del amplificador IF simplifica las primeras etapas del amplificador de RF del receptor. Por lo general, solo una etapa frontal debe ser sintonizable a través de la banda del receptor. El resto de los amplificadores de RF después del mezclador de frecuencia son Tuned solo para el if. Un mezclador especial llamado mezclador subarmónico puede ingresar una frecuencia LO que es la mitad de la frecuencia requerida, pasar a través de un dispositivo no lineal y generar efectivamente una LO al doble de la frecuencia original.
Cuando se usaron tubos de vacío o triodos, una cuadrícula entre el cátodo y el ánodo pudo controlar el flujo de electrones. Mediante un diseño adecuado, el triodo pudo amplificar las señales de RF y oscilar dados los circuitos de tanque pasivos sintonizados correctos como referencia de frecuencia. El triodo se desarrolló para tener más de una cuadrícula de control. A principios de la década de 1900, el convertidor de pentagrida se usó como un mezclador de frecuencia donde un triodo con cuatro cuadrículas adicionales realizó el amplificador, el oscilador y las funciones del mezclador, lo que resultó en front-end de un solo espacio para receptores.
La modulación de anillo permite el uso de transformadores y una configuración de diodo de puente produce la multiplicación deseada de thE Mensaje y la frecuencia del portador. El resultado es un espectro de frecuencia con el mensaje cambiado más alto en frecuencia en una cantidad igual a la frecuencia del portador. En el lado del receptor, el detector de productos se puede usar para ingresar el portador modulado y la frecuencia de referencia del portador para recuperar el mensaje original.
Una célula Gilbert es un circuito transistor bipolar que utiliza la ganancia actual de las etapas de transistores bipolares acoplados directos para generar la multiplicación analógica requerida para producir salidas de mezcladores de frecuencia. La primera señal de entrada se alimenta a los terminales base de dos transistores que funcionan como un par diferencial, mientras que la segunda entrada se alimenta a los terminales base de dos pares diferenciales de transistores con emisores que proporcionan las corrientes del colector para el par diferencial para la primera señal de entrada. La salida resultante está disponible en los coleccionistas de los pares diferenciales para la segunda señal de entrada.
El mezclador de frecuencia también puede funcionar como una frecuencia muLtiplier. Si se alimenta la misma señal a la entrada de un mezclador de frecuencia, las frecuencias de salida incluyen múltiplos enteros de la frecuencia de entrada. El segundo y tercer armónico estarán disponibles en la salida con el segundo armónico que tiene un nivel más alto que el tercer armónico.