Gibt es Nachteile bei dieser Oszillatorfrequenz-Multiplikatorschaltung?

Ich versuche, mit einem Mischer einen Aufwärtskonverter von 65 MHz auf das UHF-Band herzustellen. Ich brauche daher eine Oszillatorfrequenz um 375 MHz, um mich mit dem 65-MHz-Basissignal zu mischen. Ich versuche auch, die Oszillatorfrequenz so zu variieren, dass ich die Aufwärtswandlung von einer Endfrequenz von 420 MHz auf etwa 450 MHz variieren kann.

Ich habe einen I2C-gesteuerten Oszillator gefunden, der zwischen 2,3 und 170 MHz variiert und den ich zu verwenden hoffe.

Meine Absicht ist es, den Oszillator mit sich selbst zu NANDen, eine Rechteckwelle derselben Frequenz zu erzeugen und dann die dritte Harmonische herauszufiltern, um das Dreifache der Grundfrequenz zu erzeugen. In Bezug auf spezifische NAND-Gatter-ICs oder passive Filter wurde nur wenig ausgewählt, aber ich wollte sehen, ob jemand Nachteile oder Schwierigkeiten mit diesem Aufbau vorhergesehen hat. Grundbegriff ist unten.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Danke!

Traditionell würden Sie eine PLL-Schaltung verwenden, um eine erhöhte Frequenz von einer Basisfrequenz zu erhalten. Das ist definitiv ein genialer Ansatz, ich mochte ihn irgendwie und Sie sollten ihn zumindest prototypisieren. Achten Sie auf die NAND-Anstiegsgeschwindigkeit, Ausgangsimpedanz und Ausgangsamplitude. Wenn der Prototyp nicht wie geplant funktioniert, entscheiden Sie sich für die PLL.
@ VicenteCunha, es ist eine weit verbreitete Methode in einem harmonischen Oszillator.

Antworten (3)

Komplexe Gatter sind nicht so schnell, verwenden Sie einfach einen Inverter. 74AC04 läuft mit 125 MHz und hat das niedrigste Z von cmos.

Sie können die unbenutzten Ausgänge mit GND und VDD verbinden, um die Versorgungsimpedanz zu senken

74Ac11004 hatte eine schöne zentrale Stromkabelanordnung, die es großartig machte, sie können 200 mW bei 100 MHz liefern

Ich habe 74HC04 verwendet, um 50 auf 150 MHz zu verdreifachen (bevor es 74AC gab). Um eine anständige Leistung zu erhalten, wurde es eher zu einem injektionsgesperrten Oszillator, indem ein abgestimmter Schaltkreis darum gelegt wurde. Dies brachte es von wenigen mW, Oberwellen zu erfassen, auf ~ 50 mW. Ich glaube, es war so – es ist sehr lange her

schematisch

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Natürlich werden Sie feststellen, dass der traditionelle Transistor-Multiplikator viel weniger Strom verbraucht ...

Juhu, ich bin total für unkonventionelle Ansätze in der Elektronik. Sie lernen viel mehr über die Grundlagen, damit so etwas funktioniert.

Betrachten Sie es nicht als "NAND-Verknüpfung des Signals mit sich selbst", Sie leiten es einfach durch einen Inverter, was ein anderer Name für einen Begrenzungsverstärker ist. Sie haben also ein Signal mit niedriger Anstiegsgeschwindigkeit, ein Signal mit hoher Anstiegsgeschwindigkeit. Das ist es, was Sie brauchen, hohe Flankensteilheitsraten, um Ihnen bei Harmonischen eine signifikante Energie zu geben.

Der Erfolgsgrad hängt von der Geschwindigkeit und der Ausgangsleistung des Logikgatters ab. Es gibt viele sehr schnelle "winzige" Logik-ICs da draußen. Wählen Sie einen invertierenden Puffer mit einem anständigen Ausgang und betreiben Sie ihn am oberen Ende seines Versorgungsspannungsbereichs.

Viel Glück.

Ich wollte sehen, ob jemand Nachteile oder Schwierigkeiten mit diesem Setup vorhergesehen hat

Ich würde einen einfachen RLC-Filter wie diesen in Betracht ziehen (Gründe dafür sind unten): -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Rechnerquelle

Diese Schaltung hat einen Spitzenwert von 27 dB bei 375 MHz. Das bedeutet, dass die „gewünschte“ Ausgabe mehr als zwanzigmal höher ist als die Grundwelle, und Sie haben den Vorteil einer Steigung 2. Ordnung, um Oberschwingungen zu beseitigen. Diese Steigung 2. Ordnung liefert -6 dB bei der fünften Harmonischen und progressiv viel mehr Dämpfung bei Harmonischen höherer Ordnung.

Ich würde in Betracht ziehen, auf diese Weise zu beginnen, da dies zu einem besseren Abklingen der Oberwellen führt und es einfache Mittel gibt, um die Grundschwingung zu beseitigen, z. B. ein Kerbfilter oder vielleicht sogar ein Reihenkondensator, der den Widerstand speist.

Die Verwendung von zwei kaskadierten Bandpassfiltern wird ein Albtraum zum Abstimmen sein, und Sie erhalten doppelte Buckel in der AC-Antwort (aufgrund der Filterinteraktion), die nur mit einem Simulationstool realistisch gelöst werden können.

Es ist auch gut, sich daran zu erinnern, dass die Reaktions- und Einschwingzeiten umso länger sind, je höher das Q ist.
Gibt es Nachteile bei dieser Oszillatorfrequenz-Multiplikatorschaltung?
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