Cum funcționează o celulă Gilbert?

arată foarte bine la fel ca o pereche de cozi lungi de perechi de coadă lungă.

Exact ceea ce este.

Q6 și R3 formează o chiuvetă de curent controlată de tensiune, care permite un curent total proporțional la tensiunea de la baza Q2 pentru a curge prin perechea cu coadă lungă Q1, Q2. Q5 și R4 fac același lucru, cu tensiunea de la baza Q5 determinând curentul total prin a doua pereche cu coadă lungă Q3, Q4.

O intrare AC echilibrată în Q6base și Q5base va controla astfel raportul curenților care curg prin cele două perechi de diferențe din amonte: dacă diferența de tensiune între Q6base și Q5base este zero, curenții sunt egali. Dacă Q6base este mai mare decât Q5base, Q6 va scădea mai mult curent decât Q5 și invers. Rețineți că suma celor doi curenți este întotdeauna aceeași, cu excepția cazului în care intrarea este suprasolicitată.

Să presupunem că intrarea inferioară este zero și, astfel, curentul total este împărțit în mod egal între cele două perechi cu coadă lungă (Q1, Q2 și Q3, Q4). Rețineți cum ieșirile celor două perechi cu coadă lungă sunt conectate încrucișat. , Q2 va avea un efect opus asupra ieșirii față de Q3, Q4 pentru orice semnal diferit de zero la bazele Q1 / Q4 și Q2 / Q3. Deoarece „luptă” constant pentru control, se anulează reciproc, lăsând ieșirea circuitului la tensiune zero (diferențială).

Câștigul unei perechi dif amp / coadă lungă este proporțional cu curentul de mod comun care curge prin ea. Astfel, intrarea inferioară controlează cantitatea de greutate pe care o are un amplificator diferit față de cealaltă: dacă perechea care nu inversează curge mai mult decât curentul inversor, câștigul celulei Gilbert este pozitiv și invers.

Comentarii

• Ah, excelent! Acest lucru în combinație cu răspunsul lui @ Whit3rd ' face ca lucrurile să aibă mult mai mult sens acum. Așadar, perechea cu coadă lungă dublă este utilizată pentru a anula termeni de ordin scăzut care implică intrarea A (prin notația Whit3rd '), și asta lasă doar termenul AB neliniar și B ² termen. Nu ' nu știu întru totul cu privire la modul în care termenul B ² se anulează (simetria dispozitivului care schimbă greutatea A și B nu este evidentă) dar pot obține o idee despre asta.

„Multiplicatorul” cu șase tranzistori ( (modulator sau demodulator) circuitul are ieșire continuă dependentă de două semnale de intrare în mod diferențial. Apelați cele două intrări A (tensiunile de bază Q5 și Q6) și B (bazele Q1 și Q2). Apoi, ieșirea diferențială (colectoarele Q1 și Q2) poate fi exprimată (deoarece este o funcție continuă și lină a intrărilor) ca $$ Vout = C_ {00} + C_ {10} A + C_ {01} B + C_ { 20} A ^ 2 + C_ {11} AB + C_ {22} B ^ 2 + … $$ Aceasta este expansiunea din seria Taylor, cu termenii de ordine superioară omiși. Rețineți, prin simetrie, $$ C_ {00} = C_ {01} = C_ {10} = C_ {20} = C_ {02} = 0 $$ Acest lucru înseamnă că termenul cel mai scăzut, care nu dispare, este produsul AX B. Deci, pentru semnale mici (ceea ce ne permite să ignorăm termenii superiori), circuitul este un multiplicator analogic al semnalelor A și B.

Comentarii

• Acest lucru are ceva mai mult sens pentru mine decât celălalt răspuns, mulțumesc. Încă nu este ' complet clar, dar am o idee despre ce se întâmplă aici '.

O celulă Gilbert (de fapt Barry Gilbert explică cu răbdare NU este creația sa; el susține că celula multiplicatoare translineară, foarte asemănătoare) este versiunea analogică a unei porți Exclusive Or.

Dacă conduceți cele 2 seturi de intrări din stânga cu unde pătrate diferențiale, veți vedea EXOR (diferențial) pe ieșirile din mâna dreaptă. Presupunând că ați desenat corect.

Celula Gilbert este un mixer dublu echilibrat, suprimând energia din semnalele inferioare (de obicei RF) și suprimând energia din semnalele superioare (de obicei oscilatorul cu undă pătrată); această suprimare lasă doar SUMA și DIFERENȚA (slabă?); la un receptor, acestea vor fi slabe dacă intrarea RF este slabă; suprimarea RF și LO simplifică filtrarea în aval. Într-un transmițător, suprimarea RF și LO lasă SUMA și DIFERENȚA ca înainte, dar planurile dvs. de frecvență (pentru a filtra toate, în afară de ceea ce doriți să transmiteți) pot deveni mai ușoare și mai ieftine de implementat.

Comentarii

• Mi ' mă tem că ' m-ați pierdut. ' Caut o explicație mai intuitivă. S-ar putea ca acest lucru să fie intuitiv pentru cineva dintr-un fundal digital sau pentru cineva dintr-un fond RF, dar fundalul meu este în cea mai mare parte în electronică de putere, așa că ' m-am pierdut complet.