In RadCom van September 1998 werd in de rubriek 'Technical Topics' van Pat Hawker, G3VA, bericht dat Colin Horrabin, G3BSI metingen had gedaan aan een FST3125 (1). Dit IC is bedoeld als snelle bus-schakelaar. Het IC bevat vier onafhankelijk van elkaar werkende schakelaars. Een dergelijk samenstel van schakelaars is heel goed als mixer toe te passen en G3BSI stelde vast dat een dergelijke mixer een heel hoog derde-orde intercept punt (IP3-in) heeft, namelijk ca. +44dBm en een relatief bescheiden conversieverlies van ca. 5dB.
In het RadCom artikel wordt duidelijk aangegeven hoe de schakelaars van de FST3125 (fl. 7.50 bij Kent Electronics) moeten worden aangestuurd. Hiervoor wordt een 74AC86 gebruikt (fl. 2.50 bij Display Electronica). G3BSI noemt dit een 'frequency squarer', zie fig 1.
Figuur 1: De frequency squarer.De 74AC86 wordt aangestuurd met een oscillator signaal met een niveau van minimaal 0 dBm en zorgt voor het correct aansturen van de FST3125 schakelaars, zie fig. 2.
Figuur 2: De FST3125 als mixer.We hebben van deze mixer in totaal drie exemplaren gebouwd. Nummer 1 is gemaakt met de in RadCom genoemde Mini-Circuits T4-1 transformatortjes. Deze 1:4 trafo's zijn zeer breedbandig (0.2-350 MHz) maar ook duur (fl. 14.95 per stuk bij Barend Hendriksen) Bij nummer twee zijn de T4-1 trafo's vervangen door FT37-43 ringkernen (fl. 2.90 per stuk bij B.H.) met 10 windingen, trifilair gewikkeld. Nummer 3 is gemaakt met type 11133203 varkensneusjes (Tachtig cent per stuk bij B.H.), met 10 windingen, trifilair gewikkeld, zie afbeelding.
Afbeelding 1: De FST3125 mixer met 11133203 trafo's.Van deze drie mixers is het conversieverlies en de IP3-in bepaald door Cor, PA0CHN. Daarvoor werd gebruik gemaakt van een tweetal kristal-oscillatoren met frequenties van resp. 3.730 en 3.780 MHz. Het signaal uit deze oscillatoren werd via een combiner samengevoegd. Cor claimt voor deze opstelling een intermodulatie-afstand van ruim 70 dB bij een uitgangsniveau van 0dBm. Dit signaal is rechtstreeks op de RF ingang van de mixer aangesloten. De LO ingang, dwz de 74AC86 frequency squarer werd aangestuurd door een signaal generator met een frequentie van ca. 12MHz en een niveau van iets meer dan 0dBm. De IF uitgang van de mixer werd rechtreeks aangesloten op een spectrum-analyser. Met behulp van deze analyser werd de afstand in dB's tussen signaal op de RF ingang (0 dBm) en resulterend mengproduct op de IF uitgang bepaald. Deze afstand is het conversieverlies van de mixer. Het bleek voor alle drie mixers ca. 6dB te zijn en dat komt redelijk overeen met het resultaat van G3BSI. Verder werd bepaald de afstand in dB tussen signaal op de RF ingang (0dBm) en resulterende IP3 producten op de IF uitgang. Als het RF ingangsniveau 0 dBm is, wordt de IP3-uit gevonden door deze afstand in dB te delen door twee. Omdat de meetopstelling zelf al IP3 producten van maximaal 0dBm - 70dB = -70dBm opwekt, kan de op deze wijze bepaalde IP3-uit nooit hoger zijn dan 70/2=+35dBm. De IP3-in kan dan worden bepaald door IP3-uit en het conversie versies op te tellen, deze kan dus niet hoger zijn dan 35+6=41dBm. Tijdens de metingen bleek dat de IP3 producten van de meetopstelling iets beter waren dan de claim van 70dB, namelijk 75dB. We konden dus nog iets verder meten dan we dachten. De IP3-in van de 3 mixers was achtereenvolgens:
mixer, trafo, IP3-in, conversie-verlies
---------------------------------------------------------
1, T4-1, +41 dBm, 6 dB
2, FT37-43, +43 dBm, 6 dB
3, 11133203, +44 dBm, 6 dB
Opmerkelijk is dat de mixer met de goedkoopste trafootjes het best presteert, alhoewel de verschillen niet al te groot zijn.
Conclusie is, dat de FST3125 heel geschikt is als 'high-performance' mixer en ook niet duur hoeft te zijn als je zelf trafootjes maakt. Martin, PA0MWU heeft deze mixer al in gebruik in een experimentele HF transceiver en is zeer tevreden over het resultaat.
Charlos, PA3CKR
Martin, PA0MWU
(1) http://www.fairchildsemi.com/pf/FS/FST3125.html