NE602振荡混频芯片指南-中文-简体资料

1、振荡 混频器集成电路 NE602 使用指南 振荡 混频器集成电路 NE602 使用指南 NE602 SA602 是 Signetics 公司生产的通用振荡 混频器单片集成电路 内含双平衡振荡器 DBM 振荡器和稳 压器 其内部框图和封装引线见图 1 其中 双平衡混频器的工作频率可达 500MHZ 振荡器的振荡频率可达 200MHz 因此 最适合用于高频 HF 和甚高频 VHF 接收机 变频器和频率变换器 还可用来构成高频信号发生器的 LC 可变频率振荡器 VFO 晶体振荡器 电调振荡器或扫频振荡器 目前 NE602 已形成系列产品 其中 NE602 的工作温度 0 70 SA602 的工作温度扩展到 40 85 最 常用的是是 8 脚小型双列直插式封装的 NE602N 由于 NE602 采用双平衡混频器并具有振荡器 故用作超外差式接收机的前端电路 不仅使用方便而且具有很好的 信噪比和三阶互调指标 在 45MHz 下的噪声系数典型值为 5dB 以匹配输入信号为基准的三阶互调截止点实际可以 达到 15dBm 虽然推荐的最大信号电平是 25dBm 约 3 16mW 此最大电平相当于 50 电

2、阻上的 12 6mV 或 1 5K 电阻 NE602 的输入阻抗 上的 68mV NE602 在没有外部高频放大的情况下 可以为接收机提供求 0 2 V 的灵敏 度 图 1 NE602 内部框图及引线 图 1 NE602 内部框图及引线 IC 内部的振荡器混频器 IC 内部的振荡器混频器 NE602 的本振由芯片上的一只 VHF NPN 型晶体管担任 该管的基极接到 6 脚 发射极接 7 脚 集电极接内部的 缓冲放大器 没有通往外部的引脚 振荡信号经缓冲放大后送到双平衡混频电路 只要外接振荡电路不接到该管集 电极 就可以构成各种接法的振荡器 因此 NE602 可用作考毕兹 克拉泼 哈特莱 巴特勒等振荡器 但不能做皮 尔斯和密勒振荡器 图 2 是 NE602 内部的双平衡混频电路 晶体管差分对管 T1 T2 与 T3 T4 组成交叉连接的双平衡差分放大器 T5 是 T1 T2 的电流源 T6 是 T3 T4 的电流源 这种接法叫做吉尔伯特跨导单元 交叉耦合的集电极构成推挽输出 4 脚和 5 脚 每个输出端通过 1 5K 电阻在 IC 内部接到电源正端 输入也是推挽方式 也是在单元的两半部

3、分 之间进行交叉耦合 本振信号通过 T1 T3 基极注入单元的两半部分 由于双平衡混频电路能有效地抑制奇次谐波分 量 故输出信号的主要成分是高频输入信号与本振信号的和频分量和它们之间的差频分量 这正是需要的 其余分 量 如输入信号 本振信号 以及二者谐波的和 差分量 均受到不同程度的抑制 因此 NE602 的输出信号比一般 单端混频器更加纯净 这是它能提高接收机性能的关键所在 图 2 NE602 的双平衡混频电路 图 2 NE602 的双平衡混频电路 NE602 的电源接法 NE602 的电源接法 NE602 的电源电压范围为 4 5 8V 消耗电流 2 4 2 8mA 接 8 脚的电源正极应通过一只 10nF 100nF 的 瓷片电容旁路到地 该电容的接地点应尽量靠近 NE602 壳体 3 脚的接地线应尽可能短 图 3 是 NE602 电源线的几种接法 其中 图 3A 是电源电压范围为 4 5 8V 时的接法 电源电压最好经过稳 压 否则本振频率可能不稳定 会导致接收频率产生漂移 串联在 8 脚的 100 180 电阻可以増强旁路电容的退耦 效果 但阻值不宜过大 以免加到 8 脚的电

4、压过低 如果电源电压増到 9V 则该电阻可以増大到 1 1 5K 见图 3B 如果电源电压高于 9V 而且未加稳压 如汽车电源 则建议照图 3C 用稳压二极管将 NE602 的供电电压稳定到 6 8V 另一种办法是用三端集成稳压器来为 NE602 供电 如图 3D 所示 使用小功率的三端稳压器 如 78LXX 即可 这种小功率稳压器可用来专门对 NE602 供电 接收机的其它电路则由公共电源供电 在这种场合下 可根据情况选 用输入电压 9 28V 输出电压为 5 8V 的三端稳压器 在图 3D 中 若用 78L09 为 NE602 提供 9V 电源电压 则 R1 应取 1 K 若稳压器输出电压为 5 8V 如 78L05 或 78L06 则 R1 应取 100 180 图 3 NE602 的供电电路 图 3 NE602 的供电电路 NE602 的输入电路 NE602 的输入电路 NE602 的 1 2 脚是高频信号的平衡输入端 输入信号通过这两只引脚分别到平衡混频器两个电流源 图 2 中的 T5 T6 的基极 当输入信号频率较低时 NE602 的输入阻抗相当于 1 5 K 电阻与 3p

5、F 电容的并联值 但在 VHF 的 信号输入时 输入阻抗下降到 1 K 左右 NE602 的输入电路可以是 不平衡 的 也可以是差动 平衡 的 图 4 是几种输入电路的连接方法 其中 图 4A 是电容耦合的不平衡输入方式 输入信号通过 C1 接到 1 脚 另一输入端 2 脚 则通过 C2 接地 也可以将 2 脚接输入电路 1 脚通过 C2 接地 C1 C2 对输入信号的容抗应足够低 因此应按照输入信号的频率来决定它们的容 量 一般为 1nF 100nF 输入信号的电平应低于 25dBm 即 1 5K 输入电阻上的电压不大于 68mV 或峰 峰值电 压不超过 180mV 图 4B 是采用变压器耦合的输入电路 高频变压器 T1 的初级接信号源或天线 次级接 NE602 的 1 2 脚 利用 变压器的初 次级匝比可以将信号源的低阻抗提升到 1 5K NE602 的输入阻抗 从而实现输入匹配 变压器的结 构可以是普通型的 也可以是绕在磁环上的 与图 4A 一样 NE602 的其中一个输入端应通过低容抗电容接地 图 4C 4D 4E 和图 5 是采用调谐式输入的例子 这些调谐电路的作用有二 一是

6、选出所需高频信号 滤除其 它不需要接收的信号 二是使信号源或天线的低阻抗 如 50 与 NE602 的 1 5K 输入阻抗取得匹配 在图 4C 中 L1 C1 调谐于输入信号频率 阻抗匹配是通过 L1 抽头来实现的 C2 起隔直流作用 C3 将其中一个输入端旁路到地 图 4D 是输入调谐回路的另一种接法 其构思与前一种电路基本相同 但它是通过电容分压式抽头 C2 C3 来取得匹配 此时 参与调谐的电容 Ctune 是 C1 C2 C3 串并联的等效值 即 Ctune C1 C2C3 C2 C3 以上两种调谐式输入电路适用于信号源或天线阻抗低于 NE602 输入阻抗的场合 图 4E 的电路则适合于信号源 阻抗大于 等于或小于 NE602 输入阻抗的场合 只需对 L1 初 次级选取不同的匝比即可 该图表示的是信号源阻抗 低于 NE602 输入阻抗的情况 C1 允许使用动片框架需要直接接地的可变电容 安装更加方便 此外 本振回路的可 变电容一般也是直接接地的 这样就可以使用一只具有公共地线的双连可变电容来实现接收机的调谐 图 4 NE602 的输入电路 图 4 NE602 的输入电路 图 5

7、 是采用电压调谐的输入电路 其调谐频率取决于 或部分取决于 加到变容二极管 D1 两端的电压 与 L3 构成谐振的总电容量是 C1 微调电容 C2 固定电容 和 D1 结电容的并联值 C3 容量通常选得大于 D1 结电容的 最大值 因此 C3 对参于调谐的总容量影响不大 D1 调谐的频率范围较宽 但在某些情况下 C3 的容量选得接近于 D1 结电容 此时 D1 的调谐范围就较小 变容二极管的反向偏置可变电压 即调谐电压 由分压器 R1 R2 R3 提供 主调谐电位器 R1 可使用普通的单 圈型 若要提高调谐的分辨率 则最好使用多圈式电位器 R2 是微调电位器 起类似于 C1 的频率微调作用 可以 把它装在面板上 用来微调 R1 选定的频率 电压调谐电路的电源电压 VA 必须稳压 否则调谐的频率就会随着电源电压的变化而产生漂移 通常是用一只 小功率三端集成稳压器为 NE602 和调谐电路供电 但这种供电方法只适用于最高调谐电压低于供电电压的变容二极 管 遗憾的是 许多变容二极管需要加上 1 37V 的反向偏压才能覆盖整个容量变化范围 此时只能输出电压较高的 稳压器单独向调谐电路供电 图

8、5 电压调谐式输入电路 图 5 电压调谐式输入电路 NE602 的输出电路 NE602 的输出电路 NE602 的 4 5 脚是平衡输出端 它们在 IC 内部各通过一只 1 5k 电阻接电源正线 见图 2 因此 4 5 脚的输 出阻抗约为 1 5k 图 6A 6B 6C 是平衡输出的三种接法 其是 图 6A 是宽带 高阻抗 1 5k 输出方式 两个输出端要各接一 只隔直流电容 它们应对工作频率呈现很低的容抗 其容量通常 1nF 100nF 图 6B 是变压器耦合的平衡输出方式 T1 是绕在普通骨架或磁环上的高频变压器 用于直接变频的自差式接收机 T1 可使用初 次级阻抗比为 1 1 的音频变压器 NE602 用作超外差式接收机的变频器时 应在其输出端连接中频变压器 俗称中周 以选出混频后的和频或差频 分量 即中频 并滤掉其它不需要的分量 图 6C 是这种接法的一般形式 该变压器的初级绕组与并联电容谐振于 中频 次级绕组可以是调谐的或不调谐的 信号通过变压器回路选频和阻抗变换后送到中频放大器去进行放大 由于 NE602 的 4 5 脚是平衡输出 故用作单端输出时 输出电路可接其中任一只脚

9、 另一只脚则悬空不用 图 6D 将谐振回路接在其中一只输出端于电源正极之间 构成单端输出 但由于回路与 IC 内部的 1 5k 电阻形成并联 会使回路 Q 值降低 选择性变差 还会使平衡混频电路失去平衡 故这种接法使用较少 比较好的单端输出电路见 图 6E 在该电路中 中频谐振回路通过变压器的初级绕组的低阻抗抽头和隔直流电容接到 NE602 的一个输出端 因 此 NE602 输出阻抗对回路的阻尼作用大为减少 回路 Q 值可以作的较高 选择性也就比较好 这种中频变压器有 455KHz 465KHz 和 10 7MHz 的成品供应 图 6F 是单端调谐输出电路的另一种接法 NE602 的一个输出端通过 C1 接地 但并非旁路到地 因为 C1 只有 120pF L1 与串联电容 C1 C2 C3 组成中频谐振回路 信号通过电容抽头输出 这样可以使 NE602 的 1 5k 输出阻抗与较 低的负载 如 50 负载 取得匹配 图 6G 的单端输出电路使用低通滤波网络作为选频元件 可用于外差式信号发生器一类的电路 这种电路将 NE602 产生的本振信号与加到高频输入端的另一信号进行外差 由于低通滤

10、波网络的截止频率设计在二者的和频与 差频之间 因而输出的是差频分量 在图 6H 中 中频滤波器 FL1 有多种类型 多种频率的成品可供选用 早期的高级通信接收机曾经使用机械滤 波器作为 FL1 其中心频率有 260kHz 455kHz 和 500kHz 几种 如今的高级通信接收机大都使用晶体滤波器 常见 的中心频率有 8 83MHz 9MHz 10 7MHz 455KHz 带宽一般是 100Hz 30KHz 广播收音机经常使用压电陶瓷滤波器 其中 调幅收音机常用的中心频率为 455 或 465kHz 有的汽车用调幅收音机使用方法 260 或 262 5kHz 的 这类陶 瓷滤波器的带宽有 4 6 12kHz 几种 调频收音机则多半用 10 7MHz 的陶瓷滤波器 带宽为 150 300kHz 最常用 的是 200kHz 图 6H 的电路是按照调幅或调频收音机常用的廉价陶瓷滤波器来设计的 R1 和 R2 是这种滤波器需要加接的匹配 电阻 图 6 NE602 的输出电路 图 6 NE602 的输出电路 NE602 的本振电路 NE602 的本振电路 NE602 的 6 7 脚分别是内部振荡

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