NE602

NE602 是内含本地振荡的单晶片变频器，在超外差式接收机或发射机中，它可以扮演 变频器的角色，独挑中频线路。 除此之外，他也可以供做简易的频谱分析仪。从极低的频率到极高频率范围内的接收 机中，都可拿它用做接收机的前端 (FRONT ENDED) 线路，甚至，以此 IC 为中心， 便可以单独地完成一部简易的接收机。 功能强，是它被广泛应用的主因，但是，这只 IC 更大的特色是，容易使用，即使在 没有任何测试仪器的协助下，也不 难利用此 IC，去完成一些普遍的应用线路。 概述 NE602 单晶片里头，就包含有混频器及可做本地振荡器的主要零件，它是八脚的 DIP 包装。NE602AD 及 NE602AN 则是经 过改良的新版 IC。 GTC 式的混频器 NE602 内的变频器是一个 GTC(Gilbert Transconductance Cell)，它有混频的功能 ，但比双平衡变频器 (DBM) 还好。 GTC 是如此好用，因此在各类的倍频器及振幅调 制器当中，都不难发现 GTC 的踪迹。 GTC 与由二极体组成的变平衡混频器大不相同，GTC 是由电晶体之类的主动元件所组成，它的优点是，灵敏度高，可以处 理低到微伏 (uV) 的讯号，更重要的是，它对于本地振荡或射频输入端的射频讯号，只产生该有的反应，对射频外泄有很好的 抑制能力；而其它种类的混频器，则容易经由输出管道，外泄射频讯号，如果在线路的设计 上发生了射频外泄时，是会很折腾 人的；必需要附加一些过滤射频的相关线路，以防 止这类现像发生，或减少射频外泄程度。 NE602 不仅输出端不会把高振幅的本地振荡讯号外泄，而且，其输出讯号还可以直接 推动后面的线路，也不会有超载之 处。对于一个没有任何外加射频放大器牵涉在内。 以 NE602 为主的线路而言，能有如此高的灵敏度，的确真叫人吃惊。 此片 IC 可以处理低到微伏的无线电讯号，而一般接收机系统中，天线感应所得的讯 号，也在这个等级，因此，即使不 再添加任何射频放大线路， NE602 可以说是用来 处理接收机前端线路的最佳选择。 动态范围 NE602 的动态范围不能说是很理想，不过它可以接受的最大讯号强度是 "-15dBm"， 可以动作的最低讯号强度是 "-25dBm" 或更低一些。这种处理的能力，可谓不低也不 高。"-25dBm" 在 50 欧姆负载下，大约是 12.5 毫伏，这强度规模对接收无线 电讯 号而言是太高了些，但在混频器的线路内，则稍嫌低些。 工作频率 NE602 内的 GTC 混频器，工作频率可高达 500MHz 左右。而可内含的本地振荡线路 ，实际上是一只高截止频率的 NPN 型 电晶体，其振荡频率可高达 200MHz 左右，该 电晶体的基极与射极，可由 IC 脚接触，所以可供外部自由运用。 IC 包装接脚 NE602 的接脚安排，如图 1 所示，脚一及脚二是射频的差动输入；第三脚是接地； 四脚与五脚则是推挽式输出，但两只 脚均分别可成为单端点输出 (SINGLE-ENDED OUTPUT)；第六脚及第七脚分别是振荡电晶体的基极与射极；第八脚则是电源输入 端。 如何供应电源 NE602 是属于低电压、低电流的设计，它的正常供电范围是 4.5~8.0 伏之间，耗电 流通常低于 3 毫安培，若能借用 TTL 使用的 5 伏电源，应颇为理想，要是使用 006P 9 伏干电池供电，则应特别小心， 图 2 是几种典型的供电线路。图 2A 是利用抗高频扼流圈做“去耦合”，扼流圈 L1 及去耦合电容 C1 的组合，可以防止 NE602 内部的任何射频讯号，经由电源管道流 窜到别处，或被它处的射频流入 NE602 内。 决定 L1 的基本原则是，3MHz 以下为 25 毫亨利，3~30MHz 之间采用 1 毫亨利， 30MHz 以上一律采用 100 微亨利。 设计时，NE602 与 L1 及 C1 应该紧靠在一起，以免效果被大打折扣，这个例子的供 电形式，务必介于 4.5~8.0 伏之间。 图 2B 是很实用的一个线路，普受欢迎，电源经由 100 欧姆的电阻之后，再供给 NE602，并且利用电容做去耦合。与图 2B 相类似的图 2C，虽然使用 9 伏供电，但 电阻 R1 可以降低电压，使第八脚上的电压不会超过 8 伏特。 在某些情况下，很难提供稳定的直流电压，像汽车电平就是一个很好的例子，它可能 低至 11 伏以下，高到 14.5 伏， 如果发生异常现像的话，更可能高达 18 伏。 就算利用市电为电源。也有稳压的必要，因为墙壁上的 AC 电源，在 105 到 127 伏 之间，都算是正常的。这种情况下， 使用图 2D 的线路，既可降低过高的电压，又有 稳压的功能。 图 2D 的要确定的是稽纳二极体 D1，这里可以选用 5.6 伏、6.8 伏或 8.2 伏中的任何 一种，耐功率可以是半瓦或一瓦。 图 2E 中，动用了稳压 IC，动用 7805，虽有班门弄斧的味道，也可说是杀鸡用牛刀 。基本上，7805 散热得宜的话，可 提供高达 1 安培的电流，而一只 NE602 才不过 耗用小小的 3 毫安培而已，因此，你可以改用小黑豆型的 78L05[注]，当然， 你也可以 使用 78L06 或 78L08，只是输出电压分别为 6 伏及 8 伏。 另外，去耦合电容也应紧靠 NE602，至于稳压 IC 输入端的电容，是用来减少开关之 类的杂讯，也不可少。 输入线路 NE602 的输入线路。采用差动方式，然而两脚均可以分别成为单端输入，此输入单阻 抗大约是 1.5K 欧姆，如果频率高 的话，此阻抗会低些，交流线路最重要的是彼此间 的匹配问题，要讯号通行无阻，不会衍生其它麻烦，就得注意讯号来源与负 载端之间 的阻抗匹配是否恰当。 很明显地，在这里必须把天线来的 50 欧姆或 75 欧姆讯号源，变换为 1500 欧姆， 以便与 NE602 的输入阻抗相匹配。 图 3 就是为了解决匹配问题的一些基本组合。这 些线路并非一成不变，更不是非用它不可，只不过这些都是大家常引用的匹 配方式， 所以提出来供做参考。 图 3A 是一高阻抗的单端输入线路，当 NE602 做为混频器或乘积检波器时，此种结 构极为适合，要不然，就是在此输入 之前，加用有射频放大器的接收机线路，讯号经 过 C1，耦合进入第一脚，以去除直流成分。第二脚在这里不用，因此利用一 只去耦 合电容 C2，以旁路接地。 图 3B、C、D 三种情况，都是用来接受比 1.5K 欧姆更低阻抗的讯号，例如一般接收 机，标准的天线输入阻抗是 50 欧姆 或 75 欧姆。 图 3B 的阻抗匹配是由 CA 及 CB 来完成，两电容与电感 L1 要安排与所要的频率产 生共振，所以，这种线路比较适合单 一频率的应用场合。 图 3C 则采用射频变压器 T1、 C1，用来配合次级线圈，让我们所要的频率，在这里 产生共振，如果 C1 改用可变电容， 那么，可根据 C1 的容量范围大小，调谐到一整 段的频率，而不是单一个频率。 图 3D 所采用的射频变压器，不再有调谐电容，它改采宽频的射频变压器，因此，可 以处理极大频率范围的讯号，T1 的 阻抗比例，则可恨据下列公式求得， Np/Ns=Zp/Zs Np：初级线圈数 Ns：次级线圈数 Zp：初级阻抗 Zs：次级阻抗 如果拿典型的 Zp:50 欧姆，及 Zs:1.5K 欧姆，那么套入公式，可求得 Np/Ns=O.183 ，也就是初级每一圈，次级得为 5.5 圈。 图 3E 是利用差勤的输入变压器，主要的调谐电容 C1，是按在 NE602 第一脚与接地 之间，只要 C2 在线路上，便会影响 次级线圈的共振线路，但 C2 又不得不用，因此 ，只能在 T1 的次级线圈两端并联一电容 Cx，来解决这个问题。当 C1 处在 电容量 最大时，Cx 是用来设定频率的底端，然后可变动 C1，来包含我们所要取得的波段范 围。 图 3F 则是利用变容二极体，代替图 3E 中的可变电容，变容二极体的间隙电容会随 着加诸其上的逆向电压大小而改变。 当调谐电压 VT 改变，二极体 D1 的电容量便随 之而变，而达到调谐共振频率的目的。 输出线路 NE602 的输出阻抗是 1.5K 欧姆，与其输入阻抗相同。 NE602 的输出端是一推挽式 ，但是很容易可以改成单端输出，只 要在所选 (第四成第五脚 )的输出端，串接去除 直流成分的电容即可，另一端可以放着不管，而不用像输入端一样，不用的另 一接脚 必须用电容旁路接地，参看图 4A。 图 4B 与图 3D 类似，利用一宽频的射频变压器，当然利用相同的公式，其间的阻抗 匹配，也要做好，假设负载是 50 欧 姆，那么 T1 的初级及次级圈数比是 5.5:1。 图 4C 则是在图 4B 中线圈的初级上加一只调谐电容。 图 4D 则是另外一种完全不同的单端输出线路，它的输出负载为一陶瓷滤波器或石英 晶体滤波器，它可以是一般接收机里 头广泛使用的 455KHz 或 10.7MHz 中周，当然 ，也可以是 9MHz 的石英晶体滤波器或 260KHz、455KHz 与 500KHz 的机械式 滤波器 ，不过，这类型滤波器极为昂贵。 本地振荡器线路 要超外差式接收机能正常工作，本地振荡讯号不可少，接收到的射频与本地振荡讯号 ，在混频器中起了作用，分别产生 了两讯号之﹝差﹞与﹝和﹞的二个讯号。在超外差 接收机应用上，通常是取﹝差﹞讯号，这也就是我们所称的中频，例如 AM 接 收机采 用了 455KHz 的中频，那么，为了接收 1240KHz 的讯号，所以，本地振荡器必需是 1695KHz 或 785KHz，实际应用上， 本地振荡频率采用比接收讯号高 455KHz 者，与 直接转换式接收机不同，此接收机的本地振荡与接收讯号相同或几乎相同。 其实，NE602 的本地振荡讯号也可以由外部供应，图 5A 就是一个典型的例子，外界 的本地振荡讯号经由可去除直流成 分的电容，耦合到第六脚，这外界供应的讯号，振 幅大小以 700 毫伏左右为宜。 图 5B 则是利用内部电晶体的一个可变频率振荡器，此振荡器是哈特莱武，由调谐线 圈的中间抽头，得到回馈。 图 5C 则是考毕兹式振荡器，回馈讯号来自 C2 与 C3 的分压器抽头。 图 5D 是并联式基本波石英晶体振荡器组合，C1 为 1000/f，f 是振荡频率，求得的 电容单位是 pF。此处使用的石英晶 体应该是并联式，负载电容是 20pF 或 30pF，线 路内的 C3 是用来微调振荡频率，这种线路比较适合固定频率的接收机。 图 5E 为倍频石英晶体振荡器，极适合 VHF 低阶部份使用，电感是配合 C1 及 C2， 用来使石英晶体振荡器在其倍频产生 共振。 最后看图 5F，这是压控振荡器，线路中采用变容二极体，配合 L1 来取得所需的共 振频率，从线路中的 C1 及 C2，可 以看出来，这也是一种与图 5C 相同的考毕兹式 振荡器。 NE602 是一只设计不错的 IC，它的真正意义在于像是一把钥匙，能让对射频线路并 不限熟悉的人，很容易地打开深锁的 大门，进入到射频领域内。动手吧！相信你很快 就能充份运用 NE602 这只 IC。 注： 78L05 78L05 描述: 78L05 是一种固定电压(5V)三端集成稳压器,其适用于很多应用场合.象牵涉到单点稳压场合需要限制噪声和解决分布问题的在-卡调节.此外它们还可以和 其它功率转移器件一起构成大电流的稳压电源,如可驱动输出电流高达 100 毫安的稳压器. 其卓越的内部电流限制和热关断特性使之特别适用于过载的情况.当用于替代传统的齐纳二极管-电阻组的时候,其输出阻抗得到有效的改善,其偏置电流大 大减少. 78L05 特性: * 三-端稳压器 * 输出电流可达到 100mA * 无需外接元件 * 内部热过载保护 * 内部短路电流限制 * 从 2004 年底开始，提供的各类封装形式，均为无铅封装产品。 78L05 应用须知: * 如果稳压器离电源滤波器有一段距离,Cin 是必需的 * Co 对稳定性而言是可有可无的,但的确能够改善瞬态响应 以上内容来自网络收藏，网络版可点击这里 78L05