sábado, 16 de enero de 2010

Red defasadora (cuadratura) para Bakun y uso de LT-SPICE

Para implementar diseños SDR con buen rechazo de imagen en recepción es necesario apelar a un demodulador en cuadratura, y para ello es necesario contar con la señal del oscilador o de RF de entrada en dos versiones defasadas entre si 90 grados eléctricos. En general es mas sencillo generar el defasaje con la señal del oscilador local que con la RF de entrada, la cual es usualmente de muy baja magnitud. Hay varias alternativas para producir el defasaje pero en búsqueda de optar por la mas simple utilizo la indicada en EMRFD Pag 9.27 Fig 9.42. Se trata de un defasador basado en una red RC donde R3=R4=R y (C3+C4)=(C5+C6)=C. Adopto R=50Ω y C=1/(2πfR) donde f=3.68 MHz dando como resultado 927pF los que pueden ser aproximados mediante valores standard C3=C5=820pF y C4=C6=100pF.
Es interesante en esta clase de diseños apelar a simular el resultado con LTSpice (versión Lite, reducida y gratuita del SPICE). El circuito se describe con los valores a ser implementados y el oscilador se lo representa como un generador de baja impedancia de onda sinusoidal.
La respuesta en frecuencia muestra que las dos salidas defasadas estarán -3 dB (tensión) respecto a la señal de entrada, si esta fuera de 5V pk representaría entonces 3.5V pk lo que resultaría en principio suficiente para comandar el mezclador. La respuesta en frecuencia es razonablemente plana dentro de la gama de frecuencias de 3.5 a 3.7 MHz (banda de 80 mts). Una de las ramas defasa aprox. 36 grados mientras que la otra -54 grados, lo que es aproximadamente 90 grados entre si. El error puede estar en el entorno de 1 grado dentro de las frecuencias de interés (y en particular la frecuencia del oscilador). Como se adoptaron valores normalizados para la red defasadora la frecuencia donde ambas ramas atenúan lo mismo está ligeramente más alta, pero aun asi la diferencia entre ramas para la frecuencia de trabajo está dentro de 1 dB. Obviamente este analisis es, en el mejor de los casos, aproximado puesto que se han tomado valores nominales para los componentes de la red (los componentes reales pueden tener valores diferentes) y las caracteristicas tanto de generador como de carga se hay supuesto ideales. Sin embargo este análisis sencillo muestra que dentro de márgenes tolerables el circuito puede cumplir con su propósito.





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