Hoe werkt een Gilbert-cel?

het ziet er erg uit net als een paar langstaartparen.

Dat is precies wat het is.

Q6 en R3 vormen een spanningsgeregelde stroomafvoer, waardoor een totale stroom evenredig is naar de spanning aan de basis van Q2 om door het langstaartpaar Q1, Q2 te stromen.Q5 en R4 doen hetzelfde, waarbij de spanning aan de basis van Q5 de totale stroom door het tweede langstaartpaar Q3, Q4 bepaalt.

Een gebalanceerde AC-ingang naar Q6base en Q5base zal dus de verhouding regelen van de stromen die door de twee stroomopwaartse diff-paren stromen: als het spanningsverschil tussen Q6base en Q5base nul is, zijn de stromen gelijk. Als Q6base hoger is dan Q5base, Q6 zakt meer stroom dan Q5 en vice versa. Houd er rekening mee dat de som van de twee stromen altijd hetzelfde is, tenzij de input wordt overschreven.

Ga er nu van uit dat de lagere input nul is, en dus wordt de totale stroom gelijkelijk gedeeld door de twee paren met lange staart (Q1, Q2 en Q3, Q4). Merk op hoe de uitgangen van de twee paren met lange staart kruislings zijn verbonden. Q1 , Q2 zal een tegenovergesteld effect hebben op de output ten opzichte van Q3, Q4 voor elk niet-nul signaal naar de bases van Q1 / Q4 en Q2 / Q3. Omdat ze constant “vechten” om controle, heffen ze elkaar op, waardoor de uitgang van het circuit op nul (differentiële) spanning blijft.

De versterking van een diff amp / langstaartig paar is evenredig met de common-mode stroom die er doorheen vloeit. Dus de lagere ingang bepaalt hoeveel gewicht de ene diff-versterker heeft ten opzichte van de andere: als het niet-inverterende paar er meer stroom doorheen laat stromen dan het inverterende, is de versterking van de Gilbert-cel positief, en vice versa.

Reacties

• Ah, uitstekend! Dit in combinatie met het antwoord van @ Whit3rd ' maakt de zaken nu veel logischer. Dus het dubbele langstaartige paar wordt gebruikt om termen met een lage orde te annuleren met invoer A (door Whit3rd ' s-notatie), en dat laat alleen de niet-lineaire AB-term over en B ² term. Ik ' m niet helemaal duidelijk over hoe de B ² term annuleert (de symmetrie van het apparaat wat betreft het omwisselen van A en B is niet duidelijk) maar ik kan er een idee van krijgen.

De zes-transistor “multiplier” ( of modulator of demodulator) heeft een continue output afhankelijk van twee differentiële ingangssignalen. Roep de twee ingangen A (de basisspanningen Q5 en Q6) en B (basissen Q1 en Q2) aan. Dan kan de differentiële output (Q1- en Q2-collectoren) worden uitgedrukt (omdat het een continue, vloeiende functie van de inputs is) als $$ Vout = C_ {00} + C_ {10} A + C_ {01} B + C_ { 20} A ^ 2 + C_ {11} AB + C_ {22} B ^ 2 + … $$ Dit is de uitbreiding van de Taylor-serie, waarbij termen van hogere orde zijn weggelaten. Let op, door symmetrie, $$ C_ {00} = C_ {01} = C_ {10} = C_ {20} = C_ {02} = 0 $$ Dit betekent dat de term die niet verdwijnt van de laagste orde het product AX B is. Dus voor kleine signalen (waardoor we de hogere termen kunnen negeren), is het circuit een analoge vermenigvuldiger van de A- en B-signalen.

Opmerkingen

• Dit is voor mij een beetje logischer dan het andere antwoord, dank je. Het is nog steeds niet ' t helemaal duidelijk, maar ik heb een idee van wat ' hier aan de hand is.

Een Gilbert-cel (eigenlijk legt Barry Gilbert geduldig uit dat dit NIET zijn creatie is; hij beweert wel dat de translineaire vermenigvuldigingscel erg vergelijkbaar is) is de analoge versie van een Exclusive Or-poort.

Als je de 2 sets linker inputs met differentiële blokgolven aanstuurt, zie je de (differentiële) EXOR op de rechtse outputs. Ervan uitgaande dat je correct tekende.

De Gilbert Cell is een dubbelgebalanceerde mixer, die de energie van de bodemsignalen (meestal de RF) onderdrukt en de energie van de bovenste signalen (meestal de blokgolfoscillator) onderdrukt; deze onderdrukking laat alleen de (zwakke?) SOM en VERSCHIL over; in een ontvanger zullen deze zwak zijn als de RF-invoer zwak is; het onderdrukken van de RF en LO maakt het stroomafwaarts filteren gemakkelijker. In een zender laat het onderdrukken van de RF en LO de SUM en VERSCHIL zoals voorheen, maar uw frequentieplannen (om alles uit te filteren behalve wat u wilt verzenden) kunnen gemakkelijker en goedkoper te implementeren worden.

Opmerkingen

• Ik ' ben bang dat je ' me kwijt bent. Ik ' ben op zoek naar een meer intuïtieve verklaring. Het kan zijn dat dit intuïtief zou zijn voor iemand met een digitale achtergrond, of iemand met een RF-achtergrond, maar mijn achtergrond ligt voornamelijk in vermogenselektronica, dus ik ' ben helemaal verdwaald.