¿Cómo funciona una celda de Gilbert?

se ve muy muy parecido a un par de pares de colas largas.

Eso es exactamente lo que es.

Q6 y R3 forman un sumidero de corriente controlado por voltaje, que permite una corriente total proporcional al voltaje en la base de Q2 para fluir a través del par de colas largas Q1, Q2. Q5 y R4 hacen lo mismo, con el voltaje en la base de Q5 determinando la corriente total a través del segundo par de colas largas Q3, Q4.

Una entrada de CA balanceada a Q6base y Q5base controlará la relación de las corrientes que fluyen a través de los dos pares de diferencias ascendentes: si la diferencia de voltaje entre Q6base y Q5base es cero, las corrientes son iguales. Si Q6base es mayor que Q5base, Q6 hundirá más corriente que Q5, y viceversa. Tenga en cuenta que la suma de las dos corrientes es siempre la misma, a menos que la entrada esté saturada.

Suponga por ahora que la entrada más baja es cero y, por lo tanto, la corriente total se comparte equitativamente entre los dos pares de colas largas (Q1, Q2 y Q3, Q4). Observe cómo las salidas de los dos pares de colas largas están interconectadas. Q1 , Q2 tendrá un efecto opuesto en la salida en relación con Q3, Q4 para cualquier señal distinta de cero en las bases de Q1 / Q4 y Q2 / Q3. Como están constantemente «luchando» por el control, se cancelan entre sí, dejando la salida del circuito a voltaje cero (diferencial).

La ganancia de un par de amplificador diferencial / cola larga es proporcional a la corriente de modo común que fluye a través de él. Por lo tanto, la entrada más baja controla cuánto peso tiene un amplificador diferencial sobre el otro: si el par no inversor tiene más corriente fluyendo a través de él que el inversor, la ganancia de la celda de Gilbert es positiva y viceversa.

Comentarios

• ¡Ah, excelente! Esto en combinación con la respuesta de @ Whit3rd ' hace que las cosas tengan mucho más sentido ahora. Por lo tanto, el par doble de cola larga se está utilizando para cancelar términos de orden inferior que involucran la entrada A (mediante la notación Whit3rd ' s), y eso deja solo el término AB no lineal y B ² término. ' no estoy del todo claro sobre cómo se cancela el término B ² (la simetría del dispositivo con el intercambio de A y B no es obvia) pero puedo tener una idea de ello.

El «multiplicador» de seis transistores ( o modulador o demodulador) tiene una salida continua que depende de dos señales de entrada de modo diferencial. Llame a las dos entradas A (los voltajes base Q5 y Q6) y B (bases Q1 y Q2). Entonces, la salida diferencial (colectores Q1 y Q2) se puede expresar (porque es una función continua y suave de las entradas) como $$ Vout = C_ {00} + C_ {10} A + C_ {01} B + C_ { 20} A ^ 2 + C_ {11} AB + C_ {22} B ^ 2 + … $$ Esta es la expansión de la serie de Taylor, con términos de orden superior omitidos. Tenga en cuenta que, por simetría, $$ C_ {00} = C_ {01} = C_ {10} = C_ {20} = C_ {02} = 0 $$ Esto significa que el término no extinguible de orden más bajo es el producto AX B. Entonces, para señales pequeñas (lo que nos permite ignorar los términos más altos), el circuito es un multiplicador analógico de las señales A y B.

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• Esto tiene un poco más de sentido para mí que la otra respuesta, gracias. Todavía no está ' t completamente claro, pero tengo una idea de lo que ' está sucediendo aquí.

Una celda de Gilbert (en realidad, Barry Gilbert explica pacientemente NO es su creación; afirma que la celda multiplicadora translineal, muy similar) es la versión analógica de una puerta O exclusiva.

Si maneja los 2 juegos de entradas izquierdas con ondas cuadradas diferenciales, verá el EXOR (diferencial) en las salidas de la derecha. Suponiendo que dibujaste correctamente.

El Gilbert Cell es un mezclador doblemente balanceado, que suprime la energía de las señales inferiores (normalmente RF) y suprime la energía de las señales superiores (normalmente el oscilador de onda cuadrada); esta supresión deja sólo la (¿débil?) SUMA y DIFERENCIA; en un receptor, estos serán débiles si la entrada de RF es débil; la supresión de RF y LO facilita el filtrado descendente. En un transmisor, la supresión de RF y LO deja la SUMA y la DIFERENCIA como antes, pero sus planes de frecuencia (para filtrar todo menos lo que desea transmitir) pueden volverse más fáciles y económicos de implementar.

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• Tengo ' me temo que ' me has perdido. Estoy ' buscando una explicación un poco más intuitiva. Podría ser que esto sea intuitivo para alguien con experiencia digital o alguien con experiencia en RF, pero mi experiencia es principalmente en electrónica de potencia, por lo que ' estoy completamente perdido.