I-Laboratory °íÁÖÆÄȸ·Î±³½Ç ~ RFDH version ~
[ VIII. Mixer ]


¸ñÂ÷
1. ¹Í¼­´Â ¿Ö ÇÊ¿äÇÑ°¡?
2. ½ÅÈ£¸¦¡±È¥ÇÕÇÑ´Ù¡±´Â °ÍÀº?
3. Passive Mixer

4. DBM (Double Balanced Mixer)

<±×¸² 8-7>¿¡ DBMÀÇ È¸·Îµµ¸¦ ³ªÅ¸³»¾ú½À´Ï´Ù. (RF ¡æ IF ·Î º¯È¯ÇÏ´Â Down conversionÀÇ ¿¹)
¹®Çå¿¡ µû¶ó¼­´Â ¾Æ·¡Ã³·³ ´ÙÀÌ¿Àµå°¡ Å©·Î½ºµÈ ÇüÅ°¡ ¾Æ´Ï°í, µ¿±×¶þ°Ô ¸µ ÇüÅ·Π¹èÄ¡µÈ ȸ·Îµµ·Î ¼Ò°³µÇ´Â °æ¿ìµµ ÀÖ±ä ÇÕ´Ï´Ù. ±×·¸´Ù¸é ÀÌ µÎ°¡Áö´Â ´Ù¸¥ ȸ·ÎÀϱî¿ä?

<±×¸² 8-7> DBM ¨ç

<±×¸² 8-7>ÀÇ Á¢Á¡¿¡ Ç¥½ÃÇÑ 1 ~ 4ÀÇ ¹øÈ£¸¦ Â÷·Ê·Î ÂѾư¡º¸¸é (1¡æ2¡æ3¡æ4¡æ1), ´ÙÀÌ¿Àµå°¡ ÇÑÁÙ·Î ¿¬°áµÇ¾î ÀÖ´Ù´Â °ÍÀ» ¾Ë ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ <±×¸² 8-7> ÀÇ ¿¬°á»óŸ¦ ¹Ù²ÙÁö ¾Ê°í, µµ¸é»ó¿¡¼­ ´ÙÀÌ¿Àµå°¡ Å©·Î½ºÇÏÁö ¾Ê°Ô °íÃÄ ±×¸° ȸ·Îµµ¸¦ <±×¸² 8-8>¿¡ ³ªÅ¸³»¾ú½À´Ï´Ù. º¸½Ã´Ù½ÃÇÇ <±×¸² 8-7>°ú <±×¸² 8-8>ÀÇ ´ÙÀÌ¿Àµå Â÷·Ê (D1~D4)¿Í ¿¬°áÁ¡ ¹øÈ£(1~4)´Â µ¿ÀÏÇÕ´Ï´Ù. °á±¹ ¾î¶»°Ô ±×¸®´À³ÄÀÇ ¹®Á¦ÀÏ »Ó, Å©·Î½º ÇüÅÂÀÇ DBMÀ̳ª ¸µ ÇüÅÂÀÇ DBMÀ̳ª °°Àº ȸ·Î ±×¸²ÀÔ´Ï´Ù.

<±×¸² 8-8> DBM ¨è

ÀÌÁ¦ <±×¸² 8-7> ȸ·Î(¶Ç´Â 8-8 ȸ·Î)ÀÇ ±âº»µ¿ÀÛÀ» ¾Ë¾Æº¸µµ·Ï ÇÏ°Ú½À´Ï´Ù. DBMÀº LO ÀԷ½ÅÈ£¿¡ ÀÇÇØ ±¸µ¿µÇ¸ç, µ¿ÀÛ¿ø¸®¸¦ ¼³¸íÇϱâ À§ÇØ ¿ì¼± LO ½ÅÈ£ ÀÔ·ÂÀº ÃæºÐÈ÷ Å« ÁøÆø (Á÷·Ä·Î ¿¬°áµÈ 2°³ÀÇ ´ÙÀÌ¿Àµå¸¦ ¼ø¹æÇâ ¹ÙÀ̾ ON ½Ãų ¼ö ÀÖ´Â ÁøÆø)À» °¡Áö´Â Duty=50%ÀÇ ±¸ÇüÆÄ·Î °¡Á¤ÇÏ°Ú½À´Ï´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ DBMÀÇ µ¿ÀÛÀº LO ½ÅÈ£ÀÇ ±Ø¼º¿¡ µû¶ó 3°¡Áö »óÅ·Π³ª´­ ¼ö ÀÖÀ¸¸ç, °¢ »óÅÂÀÇ µ¿ÀÛ »óÅ´ ¾Æ·¡¿Í °°½À´Ï´Ù.

(1) LO ½ÅÈ£ ÀÔ·ÂÀÌ ¾øÀ» ¶§

LO ½ÅÈ£ ÀÔ·ÂÀÌ ¾øÀ» ¶§, <±×¸² 8-7>ÀÇ D1~D4 ÀÇ ¸ðµç ´ÙÀÌ¿ÀµåµéÀº OFF »óÅ°¡ µÇ¹ö¸³´Ï´Ù. À̶§ <±×¸² 8-7>ÀÇ È¸·Îµµ´Â ¾Æ·¡ <±×¸² 8-9>¿¡ ³ªÅ¸³½ ȸ·Î¿Í µî°¡°¡ µË´Ï´Ù. RFÀԷ°ú IF Ãâ·ÂÀÌ ¿ÏÀüÈ÷ ²÷¾îÁø »óÅ°¡ µÇ¾î, RFÀÔ·ÂÀº Àü´ÞµÇÁö ¾Ê°í IF Ãâ·Â¿¡´Â ¾Æ¹«·± ½ÅÈ£°¡ ³ªÅ¸³ªÁö ¾Ê½À´Ï´Ù.

<±×¸² 8-9> LO ÀÔ·Â : ¾øÀ½

 (2) LO ½ÅÈ£ ÀÔ·ÂÀÌ + ¹ÝÁÖ±âÀÏ ¶§ (positive half cycle)

LO½ÅÈ£¿¡ ÀÇÇØ D1,D2 ´ÙÀÌ¿Àµå¿¡ ¼ø¹æÇâ ¹ÙÀ̾°¡ °É¸®¸é¼­ ON»óÅ°¡ µË´Ï´Ù. ÇÑÆí D3,D4´Â ¿ª¹æÇâ ¹ÙÀ̾°¡ °É¸®¸é¼­ OFF »óÅ°¡ µÇ¾î ¹ö¸®ÁÒ. ÀÌ °æ¿ì <±×¸² 8-7>ÀÇ È¸·Î´Â ¾Æ·¡ <±×¸² 8-10>ÀÇ È¸·Î¿Í µî°¡°¡ µÇ¾î, RF ÀԷ½ÅÈ£´Â ±×¸²ÀÇ È­»ìǥó·³ Àü´ÞµÇ¾î IF Ãâ·Â¿¡ ³ªÅ¸³³´Ï´Ù.

<±×¸² 8-10> LO ÀÔ·Â : +¹ÝÁÖ±â

 (2) LO ½ÅÈ£ ÀÔ·ÂÀÌ - ¹ÝÁÖ±âÀÏ ¶§ (negative half cycle)

LO ½ÅÈ£ÀÇ ±Ø¼ºÀÌ + ¹ÝÁÖ±â ÀÏ ¶§¿Í Á¤¹Ý´ëÀ̱⠶§¹®¿¡, D1,D2´Â ¿ª¹æÇâ ¹ÙÀ̾°¡ °É·Á OFF »óÅ°¡ µÇ°í D3,D4´Â ¼ø¹æÇâ ¹ÙÀ̾°¡ °É·Á ON »óÅ°¡ µË´Ï´Ù. À̶§ <±×¸² 8-7>ÀÇ È¸·Î´Â ¾Æ·¡ <±×¸² 8-11>¿¡ ³ªÅ¸³½ ȸ·Î¿Í µî°¡°¡ µÇ¾î, RF ÀԷ¼±È£´Â ±×¸²ÀÇ È­»ìǥó·³ Àü´ÞµÇ¾î IF Ãâ·Â¿¡ ³ªÅ¸³³´Ï´Ù.

IF Ãâ·ÂÀÇ Æ®·£½ºÆ÷¸Ó¿¡¼­ÀÇ ½ÅÈ£È帧Àº <±×¸² 8-10>¿¡ ³ªÅ¸³½ +¹ÝÁÖ±â¿Í´Â Á¤¹Ý´ë·Î µÇ°Ô µË´Ï´Ù.  ±× ¶§¹®¿¡ IF Ãâ·Â½ÅÈ£ÀÇ À§»óÀº +¹ÝÁֱ⠻óÅ¿¡ ºñÇØ ¹ÝÀüÇÑ ¸ð¾çÀ» °¡Áö´Â, Áï À§»óÀÌ 180µµ ´Ù¸¥ ÆÄÇüÀÌ µË´Ï´Ù.

<±×¸² 8-11> LO ÀÔ·Â : - ¹ÝÁÖ±â

¾Æ·¡ <±×¸² 8-12>¿¡ RF  ½ÅÈ£ÀÔ·Â, LO ½ÅÈ£ÀÔ·Â, ±×¸®°í IF ½ÅÈ£ Ãâ·ÂÀÇ °¢ ½ÅÈ£ÆÄÇüÀÇ °ü°è¸¦ ³ªÅ¸³»¾ú½À´Ï´Ù. LO ½ÅÈ£ÀÇ ±Ø¼º¿¡ ÀÇÇØ IF¿¡ Ãâ·ÂµÇ´Â RF ½ÅÈ£ÀÇ À§»óÀÌ ¹ÝÀüÀ» ¹Ýº¹ÇÏ°í ÀÖ½À´Ï´Ù. ±×·Î ÀÎÇØ À§»óÀÌ ¹ÝÀüµÇ´Â ºÎºÐ¿¡¼­ ½ÅÈ£°¡ ºÒ¿¬¼ÓÀÌ µÇ´Â ¹Ù¶÷¿¡, ¿Ö°î(distortion)À» ÀÏÀ¸Å°°Ô µË´Ï´Ù.

<±×¸² 8-12> ÀÔÃâ·Â ÆÄÇüÀ¸·Î º¸´Â DBMÀÇ µ¿ÀÛ

¹Ù·Î ÀÌ ¿Ö°îµÈ ºÎºÐ¿¡¼­ ºñ¼±Çü¼ºÀÌ ¹ß»ýÇÏ°í, ±×·Î ÀÎÇØ ¿À¸¸°¡Áö ÁÖÆļö ¼ººÐµéÀÌ ¹Í½ÌµÇ¾î ž°Ô µË´Ï´Ù. ±×¸®°í ÀÌ ºÒ¿¬¼Ó ºÎºÐÀº LO ½ÅÈ£ ÁÖÆļöÀÇ ÁÖ±â·Î ÀÎÇØ ¹ß»ýÇϹǷÎ, °á±¹ RF ½ÅÈ£ ÁÖÆļö¿Í LO ½ÅÈ£ ÁÖÆļö°¡ ÇÕ¼ºµÈ ÁÖÆļö ¼ººÐÀÌ ¹ß»ýÇÏ°Ô µÇ´Â °ÍÀÌÁö¿ä. 

°á±¹ ½ºÀ§Äª »óÅÂÀÇ º¯È­¿¡ ÀÇÇØ ³ªÅ¸³ª´Â ºñ¼±Çü¼ºÀ¸·Î ÀÎÇØ ¹Í½ÌµÈ ÁÖÆļö ¼ººÐÀÌ ³ªÅ¸³ª°í, ±×·¯ÇÑ ¹Í½Ì ÁÖÆļö ¼ººÐµéÀº ½ºÀ§Ä¡¸¦ ²°´Ù Å°´Â LO ½ÅÈ£ÀÇ ÁÖÆļö¿¡ ÀÇÁ¸ÇÔÀ¸·Î½á, °á°úÀûÀ¸·Î  ¹Í¼­·Î½á µ¿ÀÛÇÏ°Ô µË´Ï´Ù.

¿©±â±îÁöÀÇ µ¿ÀÛ ¼³¸íÀº ³ôÀº ÁÖÆļöÀÇ RF ½ÅÈ£¸¦ ³·Àº ÁÖÆļöÀÇ IF ½ÅÈ£·Î º¯È¯ÇÏ´Â, Áï ¼ö½Åȸ·Î¿¡¼­ DBMÀ» »ç¿ëÇÑ °æ¿ì¸¦ °¡Á¤ÇÑ °ÍÀ̾ú½À´Ï´Ù. (Down conversion) ±×·±µ¥ <±×¸² 8-10>, <±×¸² 8-11>ÀÇ DBM ±âº»µ¿ÀÛÀ» º¸¸é, ½ÅÈ£ÀÇ Àü´Þ ¹æÇâÀº RF ¡æ IF »Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó IF ¡æ RF ·Îµµ ¶È°°ÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù´Â °ÍÀ» ´«Ä¡Ã§ ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀÔ´Ï´Ù.

¾Æ·¡ÀÇ <±×¸² 8-13>°ú °°ÀÌ, IF ·ÎºÎÅÍ ½ÅÈ£¸¦ ÀÔ·ÂÇÏ°í RF·Î ½ÅÈ£¸¦ Ãâ·ÂÇس»´Â °Íµµ °¡´ÉÇÕ´Ï´Ù. ÀÌ°ÍÀº ³·Àº ÁÖÆļöÀÇ IF ½ÅÈ£¸¦ ³ôÀº ÁÖÆļöÀÇ RF ½ÅÈ£·Î º¯È¯ÇÏ´Â, ¼Û½Åȸ·Î¿¡¼­ÀÇ DBM »ç¿ë·ÊÀÔ´Ï´Ù. (Up conversion), Áï °°Àº DBMÀº ¼Û½Åȸ·Î¿Í ¼ö½Åȸ·Î ¾î´ÀÂÊ¿¡¼­µµ »ç¿ëÇÒ ¼ö ÀÖÀ¸¸ç, ´ëºÎºÐÀÇ ÆÐ½Ãºê ¹Í¼­´Â ÀÌ·¯ÇÑ ½Ö´ë¼ºÀ» °¡Áö°Ô µË´Ï´Ù. 

<±×¸² 8-13> ¹Ý´ë·Î »ç¿ëÇϱâ

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