CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO TUYẾN THU BĂNG S
3.2 Xây dựng bộ trộn tần
Để xây dựng bộ trộn tần với mục đích biến đổi tần số từ cao tần 2.5 GHz xuống trung tần 50MHz ta sử dụng IC LT-5527.
LT-5527 đƣợc đăng kí của tập đoàn công nghệ Linear. Bộ trộn LT-5527 tối ƣu hóa cho độ tuyến tính cao, phạm vi hoạt động rộng ứng dụng chuyển đổi tần xuống. IC bao gồm bộ khuếch đại dòng, bộ khuếch đại tín hiệu giới hạn và một bộ trộn tần cân bằng. Băng thông rộng, biến đổi tích hợp phối hợp trở kháng trên các đầu vào RF và LO . Lối ra IF cho phép kết nối với các bộ lọc IF và bộ khuếch đại trung tần hoặc dễ dàng kết hợp với đầu ra 50Ω ,có hoặc không có một biến áp bên ngoài.
Đầu vào RF đƣợc phối hợp trở kháng 50Ω từ 1,7 GHz đến 3GHz và đầu vào LO đƣợc phối hợp trở kháng 50Ω từ 1,2 GHz đến 5GHz. Dải tần số của cả hai cổng dễ dàng mở rộng với kết hợp bên ngoài . Đầu ra IF đƣợc kết nối một phần và có thể sử dụng cho tần số lên đến 600MHz.
Mức độ tích hợp cao của LT5527 giảm thiểu chi phí , diện tích mạch dễ dàng sử dụng trong nhiều hệ thống.
Đặc tính của LT-5527:
Phối hợp trở kháng 50 Ω ở lôí vào (LO và RF).
Dải tần số rộng : 400MHz-3.7GHz Đầu vào IP3 cao: 23.5dB ở 1900MHz Hệ số chuyển đổi Gain: 3.2 dB ở 900MHz
2.3 dB ở 1900 MHz
Tích hợp với bộ đệm LO: kết nối với bộ dao động LO Cổng LO-RF và LO-IF độc lập.
Hệ số tạp âm thấp:12.5dB ở 1900MHz Dải điện áp hoạt động :từ 4.5V-5.25 V.
Hình 3.23:Sơ đồ nguyên lý LT-5527
NC (Pins 1, 2, 4, 8, 13, 14, 16): Không kết nối nội bộ. Các chân này nên đƣợc nối đất trên bảng mạch để cải thiện tính độc lập LO-RF và LO-IF .
RF (Pin 3): đầu vào đơn đầu vào cho tín hiệu RF. Pin này đƣợc kết nối nội bộ với mặt chính của máy biến áp đầu vào RF, có điện trở DC thấp với mặt đất.
Nếu nguồn RF không bị chặn DC, thì phải sử dụng một tụ điện chặn hàng loạt.
Ngõ vào RF đƣợc kết hợp nội bộ từ 1,7 GHz đến 3GHz. Thao tác xuống đến 400MHz hoặc lên đến 3700MHz có thể với kết hợp bên ngoài đơn giản.
EN (Pin 5):Pin điều khiển.Khi điện áp cho phép đầu vào cao hơn 3V, các mạch trộn đƣợc cung cấp qua Pin 6, 7, 10 và 11 đƣợc kích hoạt. Khi điện áp đầu vào nhỏ hơn 0.3V, tất cả các mạch đều bị vô hiệu. Dòng đầu vào điển hình là 50μA đối với EN = 5V và 0μA khi EN = 0V . Không có điều kiện nên điện áp pin EN vƣợt quá VCC+ 0.3V, ngay cả khi khởi động.
VCC2 (Pin 6): Pin cung cấp điện cho mạch khuếch đại. hiện nay tiêu thụ tiêu biểu là 2,8mA. Pin này phải đƣợc kết nối bên ngoài với chân VCC1 và tách rời với tụ điện 1000pF và 1μF.
VCC1 (Pin 7): Pin nguồn cho Mạch đệm LO. Hiện nay điển hình tiêu thụ là 23.2mA. Pin này phải đƣợc kết nối bên ngoài với chân VCC2 và tách rời với tụ điện 1000pF và 1μF
GND (Pins 9, 12): đất. Các chân này đƣợc kết nối nội bộ với mặt sau để cải thiện sự độc lập , nó nên đƣợc kết nối với đất RF trên bảng mạch, mặc dù họ không có ý định để thay thế các nền tảng chính thông qua các liên lạc phía sau . IF-, IF + (Pins 10, 11): Các đầu ra khác biệt cho tín hiệu IF. Một sự chuyển đổi trở kháng có thể đƣợc yêu cầu để phù hợp với đầu ra. Các chân này phải đƣợc kết nối với VCC qua cảm ứng phù hợp cảm ứng, RF chokes hoặc một trung tâm biến áp.
LO (Pin 15): đầu vào đơn đầu vào cho tín hiệu dao động nội bộ. Pin này đƣợc kết nối nội bộ với phía chính của máy biến áp LO, đƣợc chặn bên trong DC.
Một tụ điện chặn bên ngoài không bắt buộc. Đầu vào LO đƣợc kết hợp nội bộ từ 1,2 GHz đến 5 GHz. Hoạt động xuống đến 380 MHz là có thể với kết hợp bên ngoài .
PAD (Pin 17): Quay trở lại toàn bộ vi mạch.
Hình 3.24:Kết nối cuả LT-5527.
Đầu vào RF đƣợc kết nối nội bộ từ 1.7 GHz - 3 GHz.Khi kết nối thêm tụ (C5) vào đầu RF và phối hợp trở kháng lối vào Z=50 Ω dải tần số lối vào có thể từ 400 MHz-3.7 GHz.
Đầu vào LO đƣợc kết nối nội bộ từ 1,2 GHz đến 5 GHz, mặc dù tần số hữu ích tối đa bị giới hạn ở 3,5 GHz bởi các bộ khuếch đại nội bộ. Tần số đầu vào có thể được dịch chuyển xuống dưới 380 MHz, khi kết hợp bên ngoaì với một tụ điện shunt đơn (C4) trên Pin 15 chèn thêm cuộn cảm L4 đặt gần pin 15.
Nhận xét: Ta xây dựng bộ trộn tần biến đổi tần số từ cao tần xuống trung tần dựa trên IC LT-5527. Nếu lối vào RF 2.5 GHz và lối vào từ bộ dao động tại chỗ LO là 2.45 GHz thì lối ra IF có tần số là 50MHz .
Hình 3.25: Sơ đồ tuyến thu đổi tần băng S sử dụng LT-5527.