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26 Elektronik 03 2021 Messund Prüftechnik AD831-Mischers gezeigt einmal mit dedizierter Messtechnik und einmal mit dem Moku Lab Mischer oder Multiplizierer werden bekanntlich in der Kommunikationstechnik häufig verwendet um Vielfache von Oszillatorfrequenzen zu erzeugen oder Datensignale auf deutlich höhere für die Datenübertragung besser geeignete Trägerfrequenzen zu modulieren und beim Empfänger wieder zu demodulieren Um diese Funktionalität zu generieren werden nichtlineare Kennlinien von Bauteilen z B Dioden ausgenutzt Durch Multiplikation zweier Signale Hochfrequenzsignal HF und Lokaloszillatorsignal LO ergeben sich nach XHF XLO = cos 2πfHFt cos 2πf LOt und XHF XLO= 0 5 cos 2π fHFf LO t + cos 2π f HF+f LO t zwei resultierende Signale mit der Summenbzw Differenzfrequenz wobei letztere wie in Bild 1a und b als Niederfrequenz NF bezeichnet wird Im Beispiel werden f HF und f LO zu je 100 MHz und 95 MHz eingestellt Dies geschieht wie in Bild 2 gezeigt mittels Moku Labs Funktionsgeneratorfunktionalität Anschließend werden beide Ausgänge mit den Moku-Eingängen verbunden und das Gerät zum Oszilloskop umprogrammiert um die Ausgangssignale vor der Belastung des zu untersuchenden Mischers zu überprüfen und Beschädigungen am DUT Device Under Test auszuschließen Die Umprogrammierung erfordert nur einige Sekunden und es bleiben die Einstellungen des Ausgangssignals erhalten da die Oszilloskop-Funktion zwei integrierte Funktionsgeneratoren beinhaltet Nach erfolgreicher Signalprüfung werden HFund LO-Signale sowie Mischer und Ausgangssignal wie in Bild 1a verbunden und das Multiinstrument zum Spektrumanalysator rekonfiguriert Dabei kann eines der Eingangssignale simultan mit einem T-Stück überwacht werden Bild 2 Einstellungen der Ausgangssignale des Moku Lab als Funktionsgenerator mit grafischer Signaldarstellung HF-Signal grün & LO-Signal violett Auch diesmal bleibt die Funktionsgeneratorfunktion mit deren Einstellungen als Sekundärfunktion erhalten Wie anhand des roten Spektrums in Bild 3 zu sehen ist funktioniert der Mischer einwandfrei und erzeugt das gewünschte NF-Signal bei 5 MHz sowie das in diesem Fall unerwünschte Mischprodukt bei 195 MHz welches aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist Zusätzlich sind weitere Linien höherer Mischund Faltungsprodukte sowie Übersprechen zu verzeichnen Das Testplatinen-Layout ist folglich optimierungsbedürftig In blau ist das HF-Eingangsspektrum dargestellt Um das Spektrum des NFSignals bei 5 MHz zu bereinigen wird ein Tiefpassfilter nachgeschaltet Das Filter kann als digitales Filter über ein weiteres Moku Lab synthetisiert und mithilfe der integrierten Datenlogger-Funktion aufgezeichnet werden Bild 4 Die am Einund Ausgang des Bild Scientific Instruments Bild 1 a Vereinfachter Messaufbau zur Charakterisierung eines Mischers mit einem Moku Lab b Im konventionellen Aufbau werden vier Messgeräte benötigt Spektrumanalysator zwei Funktionsgeneratoren und Oszilloskop Die DUT-Versorgung ist in beiden Fällen nicht gezeigt Bild Scientific Instruments a b