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【EE随笔-3】高线性度混频器ADL5350

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随笔

好基友LingMao这两天在为新项目选型,提到了ADI的一款高线性度混频器ADL5350

https://www.analog.com/en/products/adl5350.html

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并发现在ADI技术论坛上有这样一个回复,ADL5350的RF和IF在芯片内是连在一起的,这下在使用中,输出滤波器不仅需要对付混频后的镜像,还要对付下RF或者IF信号(因为ADL5350既可以用作上变频器,也可以用作下变频器)。在手册中,给出了ADL5350的原理说明,它是一种GaAs pHEMT (氮化镓赝调制掺杂异质结场效应晶体管)单端无源混频器,通过FET结沟道的导电性变化来调制RF信号:

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芯片外围需要不少LC网络。RF信号经过带通网络,抑制镜像并减弱宽带噪声。RF与IF在芯片内一同连接到时变负载上,这样RF信号就会受LO信号调制,并在IF端由带通网络抑制RF信号并选出混频信号。RF和IF端口应该是对称设计,并且可以互换。

此外ADL5350使用了FET作为混频核心,但属于无源混频器,这使我想起了之前在电赛训练器件,经常会有“不允许使用其他有源器件”的限制,当时就“二极管是不是有源器件”、“变压器是不是有源器件”展开过激烈的讨论(本质还是想钻空子整活)。混频器也有有源与无源之分,但我未作详细的了解。在看到ADL5350手册中“The ADL5350 is a GaAs pHEMT, single-ended, passive mixer with an integrated LO buffer amplifier.”中的Passive一词时,一时不知如何翻译。索性去查询了一下电学中Passive的含义:

https://www.electrical4u.com/active-and-passive-elements-of-electrical-circuit/

A passive component is an electronic component which can only receive energy, which it can either dissipate, absorb or store it in an electric field or a magnetic field. Passive elements do not need any form of electrical power to operate.

如此想来,混频核心需要使用电源的吉尔伯特型混频器、收音机里常用的单晶体管混频器等属于有源混频器;二极管混频器属于无源混频器。ADL5350的混频核心是时变负载,在工作时吸收RF或IF信号,因此属于无源混频器;同样,开关混频器也属于无源混频器。

其实我认为做有源与无源的区分不是重点,重点是了解各种混频器的性能和特点,比如混频增益与线性度等。

此外,在讨论中有群友提到:平衡混频器有一种用法,可以从IF口输入DC电流,RF的信号就会直接从LO出去,调电流就能调衰减。感觉是个值得研究的点。正巧我与LingMao在讨论衰减器与检波器配合完成较精准的电平控制的问题,衰减器的选型很是麻烦,不知这种混频器作为衰减器的用法能不能提供另一种可能。

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