विद्युतीय मिश्रक

विद्युतीय मिक्सर एक ऐसा उपकरण है जो दो या दो से अधिक विद्युत या विद्युतीय संकेत (सूचना सिद्धांत) को एक या दो मिश्रित उत्पादन संकेत में जोड़ता है। दो बुनियादी परिपथ हैं जो दोनों 'मिक्सर' शब्द का उपयोग करते हैं, लेकिन वे बहुत अलग प्रकार के परिपथ हैं: योजक मिक्सर और गुणनात्मक मिक्सर। संबंधित योजक (विद्युतीय) से अलग करने के लिए योजक मिक्सर को अनुरूप योजक के रूप में भी जाना जाता है।

सरल योजक मिक्सर दो या दो से अधिक संकेतों की धाराओं को एक साथ जोड़ने के लिए किरचॉफ के परिपथ नियम का उपयोग करते हैं, और यह शब्दावली (मिक्सर) केवल ध्वनि विद्युतीय के क्षेत्र में उपयोग की जाती है जहां श्रव्य मिक्सर का उपयोग मानव आवाज संकेतों, संगीत संकेत और ध्वनि प्रभाव जैसे ऑडियो संकेतों को जोड़ने के लिए किया जाता है।

गुणात्मक मिक्सर दो समय-भिन्न निविष्ट संकेतों को तुरंत (तत्काल-दर-तत्काल) एक साथ गुणा करते हैं। यदि दो निविष्ट संकेत निर्दिष्ट आवृत्तियों f₁ और f₂ की दोनों साइन वक्र हैं, तो मिक्सर के उत्पादन में दो नए साइन वक्र होंगे जिनका योग f₁ + f₂ आवृत्ति और अंतर आवृत्ति निरपेक्ष मान f₁ - f_{2 हैं।}

f₁ और f₂ आवृत्तियों के साथ दो संकेतों द्वारा संचालित कोई भी गैर-रैखिक विद्युतीय खंड अंतरामाडुलन (मिश्रण) उत्पाद उत्पन्न करेगा। एक गुणनात्मक (जो एक अरेखीय उपकरण है) आदर्श रूप से केवल योग और अंतर आवृत्तियों को उत्पन्न करेगा, जबकि मनमाना अरैखिक खंड भी 2·f₁-3·f₂, आदि पर भी संकेत उत्पन्न करेगा। इसलिए, अधिक जटिल गुणनात्मक के विपरीत, मिक्सर के रूप में उपयोग किया गया है। एक गुणनात्मक को समान्यतः - कम से कम आंशिक रूप से - अवांछित उच्च-क्रम अंतरामाडुलन और बड़े रूपांतरण लाभ को अस्वीकार करने का लाभ होता है।

योजक मिक्सर

See also: मिश्रित्र कंसोल

योजक मिक्सर एक या दो से अधिक संकेतों को जोड़ते हैं, ये समग्र संकेत देते है जिसमें प्रत्येक स्रोत संकेत के आवृत्ति घटक होते हैं। सबसे सरल योज्य मिक्सर प्रतिरोधी नेटवर्क हैं, और इस प्रकार विशुद्ध रूप से निष्क्रियता (इंजीनियरिंग) हैं, जबकि अधिक जटिल मैट्रिक्स मिक्सर प्रतिबाधा मिलान और उच्च अलगाव के लिए निष्क्रियता (इंजीनियरिंग) घटकों जैसे मध्यवर्ती प्रवर्धक को नियोजित करते हैं।

गुणात्मक मिक्सर

Main article: आवृत्ति मिश्रक

एक आदर्श गुणात्मक मिक्सर दो निविष्ट संकेत के उत्पाद के बराबर उत्पादन संकेत उत्पन्न करता है। संचार में, संकेत आवृत्ति को संशोधित करने के लिए प्रायः विद्युतीय दोलक के साथ गुणनात्मक मिक्सर का उपयोग किया जाता है। एक गुणनात्मक मिक्सर को निविष्ट संकेत आवृत्ति को या तो उर्ध्व परिवर्तन या अधोपरिवर्तन करने के लिए निस्यंदक के साथ जोड़ा जा सकता है, लेकिन परासंकरण ग्राही में किए गए सरल निस्यंदक प्रारुपण की अनुमति देने के लिए वे समान्यतः अधोपरिवर्तन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। कई विशिष्ट परिपथों में, एकल उत्पादन संकेत में वास्तव में कई तरंगें होती हैं, अर्थात् दो निविष्ट आवृत्तियों और हार्मोनिक तरंगों के योग और अंतर पर। निस्यंदक के साथ अन्य संकेत घटकों को हटाकर उत्पादन संकेत प्राप्त किया जा सकता है

Further information: मध्यवर्ती आवृत्ति

गणितीय उपचार

प्राप्त संकेत के रूप में प्रतिनिधित्व किया जा सकता है

$E_{\mathrm {sig} }\cos(\omega _{\mathrm {sig} }t+\varphi )\,$

और स्थानीय दोलक के रूप में प्रतिनिधित्व किया जा सकता है

$E_{\mathrm {LO} }\cos(\omega _{\mathrm {LO} }t).\,$

सादगी के लिए, मान लें कि संसूचक का उत्पादन I आयाम के वर्ग के समानुपाती है:

$I\propto \left(E_{\mathrm {sig} }\cos(\omega _{\mathrm {sig} }t+\varphi )+E_{\mathrm {LO} }\cos(\omega _{\mathrm {LO} }t)\right)^{2}$

$={\frac {E_{\mathrm {sig} }^{2}}{2}}\left(1+\cos(2\omega _{\mathrm {sig} }t+2\varphi )\right)$

$+{\frac {E_{\mathrm {LO} }^{2}}{2}}(1+\cos(2\omega _{\mathrm {LO} }t))$

$+E_{\mathrm {sig} }E_{\mathrm {LO} }\left[\cos((\omega _{\mathrm {sig} }+\omega _{\mathrm {LO} })t+\varphi )+\cos((\omega _{\mathrm {sig} }-\omega _{\mathrm {LO} })t+\varphi )\right]$

$=\underbrace {\frac {E_{\mathrm {sig} }^{2}+E_{\mathrm {LO} }^{2}}{2}} _{constant\;component}+\underbrace {{\frac {E_{\mathrm {sig} }^{2}}{2}}\cos(2\omega _{\mathrm {sig} }t+2\varphi )+{\frac {E_{\mathrm {LO} }^{2}}{2}}\cos(2\omega _{\mathrm {LO} }t)+E_{\mathrm {sig} }E_{\mathrm {LO} }\cos((\omega _{\mathrm {sig} }+\omega _{\mathrm {LO} })t+\varphi )} _{high\;frequency\;component}$

$+\underbrace {E_{\mathrm {sig} }E_{\mathrm {LO} }\cos((\omega _{\mathrm {sig} }-\omega _{\mathrm {LO} })t+\varphi )} _{beat\;component}.$

उत्पादन में उच्च आवृत्ति ($2\omega _{\mathrm {sig} }$, $2\omega _{\mathrm {LO} }$ और $\omega _{\mathrm {sig} }+\omega _{\mathrm {LO} }$) और निरंतर घटक होती है। हेटेरोडाइन संसूचन में, उच्च आवृत्ति घटकों और समान्यतः स्थिर घटकों को निस्यंदक किया जाता है, मध्यवर्ती आवृत्ति को $\omega _{\mathrm {sig} }-\omega _{\mathrm {LO} }$ में रखकर। अंतिम घटक का आयाम संकेत विकिरण के आयाम के समानुपाती होता है। उचित संकेत विश्लेषण के साथ संकेत के चरण को भी पुनर्प्राप्त किया जा सकता है

अगर $\omega _{\mathrm {LO} }$ , $\omega _{\mathrm {sig} }$ के बराबर है, तो विस्पन्द घटक मूल संकेत का एक पुनर्प्राप्त संस्करण है, $E_{\mathrm {sig} }$ और $E_{\mathrm {LO} }$ के उत्पाद के बराबर आयाम है अर्थात्, प्राप्त संकेत को स्थानीय दोलक के साथ मिश्रित करके प्रवर्धित किया जाता है. यह प्रत्यक्ष रूपांतरण प्राप्तकर्ता का आधार है।

कार्यान्वयन

गुणात्मक मिक्सर को कई प्रकारों से लागू किया गया है। सबसे लोकप्रिय गिल्बर्ट सेल मिक्सर, डायोड मिक्सर, डायोड रिंग मिक्सर (रिंग मॉड्यूलेशन) और स्विचिंग मिक्सर हैं। डायोड मिक्सर वर्ग अवधि में वांछित गुणन का उत्पादन करने के लिए डायोड उपकरणों की गैर-रैखिकता का लाभ उठाते हैं। वे बहुत अक्षम हैं क्योंकि अधिकांश बिजली उत्पादन अन्य अवांछित शर्तों में होता है जिन्हें निस्यंदक करने की आवश्यकता होती है। सस्ते AM रेडियो अभी भी डायोड मिक्सर का उपयोग करते हैं।

विद्युतीय मिक्सर समान्यतः एक संतुलित परिपथ या यहां तक ​​कि डबल-संतुलित परिपथ में व्यवस्थित प्रतिरोधान्तरित्र और/या डायोड के साथ बनाए जाते हैं। वे अखंड एकीकृत परिपथ या संकर एकीकृत परिपथ के रूप में आसानी से निर्मित होते हैं। वे आवृत्ति परिसर की एक विस्तृत विविधता के लिए प्रारूपण किए गए हैं, और सैकड़ों-हजारों की तंग सहनशीलता के लिए बड़े मानदंड पर उत्पादित होते है, जिससे वे अपेक्षाकृत सस्ते हो जाते हैं।

सूक्ष्म तरंग संचार, उपग्रह संचार, अति उच्च आवृत्ति (UHF) संचार प्रेषक, प्राप्तकर्ता (रेडियो), और रडार पद्धति में द्वि-संतुलित मिक्सर बहुत व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

गिल्बर्ट सेल मिक्सर प्रतिरोधान्तरित्र की एक व्यवस्था है जो दो संकेतों को गुणा करती है।

स्विचन मिक्सर क्षेत्र-प्रभाव प्रतिरोधान्तरित्र या निर्वात नली के सरणी का उपयोग करते हैं। संकेत दिशा को वैकल्पिक करने के लिए इन्हें विद्युतीय स्विच के रूप में उपयोग किया जाता है। वे मिश्रित संकेत द्वारा नियंत्रित होते हैं। वे डिजिटल रूप से नियंत्रित रेडियो के साथ विशेष रूप से लोकप्रिय हैं। स्विचन मिक्सर अधिक शक्ति का उपयोग करते हैं और समान्यतः गिल्बर्ट सेल मिक्सर की तुलना में कम विरूपण डालते हैं।