Subsistemas analógicos

Subsistemas Analógicos
Problemas Propuestos
Capítulo 3.
Problemas Propuestos.
Mezcladores
1.- El circuito de la figura es un mezclador de 4 diodos doblemente equilibrado
donde:
• El transformador es ideal con relación de transformación 1:1
• Los diodos son ideales
• VOL>>VRF
a.- Hallar la expresión de vO(t)
b.- Hallar la ganancia de conversión
c.- Indicar qué ventajas ofrece este mezclador frente al de dos diodos
simplemente equilibrado.
d.- Se quiere utilizar este circuito para obtener la mezcla de dos señales
senoidales puras de frecuencias:
FRF=500KHz
FOL=100KHz
para obtener la frecuencia suma de ambas.
d.1.- Representar todos los productos de intermodulación hasta n=3.
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d.2.- Se desea que todos los productos de intermodulación estén
atenuados un mínimo de 40dB respecto al tono suma de frecuencias deseado.
Para ello se utiliza un filtro pasabanda RLC centrado en FRF+FOL. Hallar R y L si
se elige C=10nF.
2.- El circuito de la figura es un mezclador doblemente equilibrado donde se
verifica:
• vOL=VOLcosωOlt
• vRF=VRFcosωRF t
• VOL>> VRF
• Diodos: Vγ=0, rd≠0
a.- Obtener la expresión de la ganancia de conversión en función de RL, RS y rd.
b.- Hallar el valor de la ganancia de conversión en dB si r d<<RL y RL=RS
c.- Si el mezclador se utiliza en un receptor superheterodino para AM donde
fFI=455KHz y se desea sintonizar una emisión a fRF=1296KHz. Obtener la frecuencia a
la cual habrá que ajustar el oscilador local y cual será el valor de la frecuencia imagen,
si se utiliza una fOL>fRF.
d.- Explicar por qué aparece la frecuencia imagen. Cómo se puede eliminar y
dónde se debe eliminar.
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3.- Analizar el siguiente mezclador y calcular su ganancia de conversión,
demostrando que es un mezclador simplemente equilibrado.
Tomar los diodos ideales, el transformador ideal con relación de transformación
1:1 y VOL>>Vi.
4.- Deducir la expresión de la tensión de salida para el circuito mostrado.
¿Podría utilizarse dicho circuito como mezclador?. En caso afirmativo comentar sus
características.
Nota: VOL>>Vi. Transformador ideal con relación de transformación 1:1
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5.- Obtener la ganancia de conversión del circuito mezclador de la figura. Justifíquense
las hipótesis realizadas.
• vi=g(t)cos2π fst
• vOL=VOLcos2πfo t
• VOL>> maxg(t) 
• Diodos con resistencia dinámica rd
6.- Comentar la problemática del mezclado y establecer perfectamente la
procedencia de las señales interferentes. Establecer qué circuitos deben eliminar las
distintas señales interferentes (filtro de RF y filtro de FI).
7.- Se desea obtener la mezcla de dos señales puramente senoidales de
frecuencias:
F1 =70MHz
F2 =90MHz
para obtener la frecuencia suma de ambas.
Analizar los productos de intermodulación utilizando:
a.- El mezclador de 4 diodos doblemente equilibrado (solo hasta n=3).
b.- El mezclador Watkins-Johnson doblemente equilibrado cuya tabla de
productos de intermodulación se muestra en la figura (analizar solo los productos de
orden menor o igual a 4).
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En ambos casos indicar cual sería el producto de intermodulación más peligroso
y cómo se eliminaría.
8.- Se dispone de un receptor superheterodino de AM cuya frecuencia
intermedia es 455KHz, eligiéndose una frecuencia del OL mayor que la de RF.
a.- Si se desea captar una señal de 900 KHz de portadora, encontrar las
frecuencias del espectro de AM (540-1600KHz) que pueden ocasionar interferencias, si
se utiliza un mezclador de 4 diodos doblemente equilibrado.
b.- Repetir el apartado anterior en el caso de que la señal tenga una portadora de
600KHz.
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9.- El circuito de la figura es un mezclador donde se verifica:
•
•
•
•
•
v2 =g(t)cos2πfs t
v1 =V1 cos2πfo t
VBE3=0
VT =25mV
T1 =T2
Se pide:
a.- Calcular i1 e i2 en función de v1 (t) y v2 (t)
b.- Encontrar la expresión para la ganancia de conversión si:
b.1.- V1 >>250mV
b.2.- V1 <<25mV
Comentar las diferencias.
Nota:
x
2
exp( x ) =
x
1 − tanh
2
1 + tanh
tanh ( x) ≈ x → si ( x << 1)
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10.- En el mezclador de la figura basado en un JFET:
• vOL=Asen2πfOLt
• vRF=g(t)sen2πfst
donde A>>max g(t) 
a.- ¿En qué zona debe estar polarizado el JFET para que el circuito funcione
como mezclador?. Justificar la respuesta.
b.- Calcular la amplitud máxima del oscilador local (en función de la tensión de
pinch-off del transistor) para que el transistor funcione correctamente.
c.- ¿Cuántos armónicos produce el mezclador?. ¿Cuál es el orden del mayor
armónico?.
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