Mélangeur de Tayloe, impossible de piloter un transistor en sortie…

Bonjour,
Je suis en train de construire un transceiver HF pour modes numériques, avec des signaux générés par un microcontrôleur, et un Si5351.  Je souhaite utiliser un mélangeur de Tayloe, qui me semble être la solution la plus pertinente pour cette application.  J'ai construit le montage suivant, avec un multiplexeur TI TMUX1204 au centre de mon mélangeur :



Les signaux SCL, SDA, 0deg, 90deg, 180deg et 270deg viennent du microcontrôleur.

Quand je place une sonde sur D1, mon oscillo affiche ceci avec des signaux de test, et me donne le signal que j'attends :



Maintenant, si je place ma sonde après R1, j'obtiens ceci :



Utiliser une résistance de 220 Ω à la place donne un signal plus proche de celui d'origine.  (En fait, c'est un peu comme si il y avait un filtre passe-bas.)  Par contre, je n'arrive pas à piloter un transistor (bipolaire ou MOSFET) : j'obtiens une ligne plate à 0V.

Je ne comprends pas vraiment ce qu'il se passe ici.  Plusieurs personnes montrent des exemples de mélangeurs de Tayloe avec des multiplexeurs généralistes, comme ici, avec un FST3253 : https://www.youtube.com/watch?v=yNxErsmimLY  Mais ce composant semble être sur le point d'être arrêté ; c'est pour ça que j'ai choisi d'utiliser un TMUX1204.

Si ça peut changer quelque chose, ce montage est réalisé sur une breadboard, et mes sondes sont réglées en x10.

Est-ce que quelqu'un aurait des pointeurs sur ce qu'il pourrait se passer, ou quel pourrait être le problème ?

Je m'excuse si cette question peut paraître bateau, je débute dans le domaine de la HF et de l'électronique analogique.

Merci d'avance.
73 de F4JSL.

Bonjour,
Il se passe quoi si tu mesures avec une charge la sortie du TMUX1204 ? Par exemple en mettant la 10k entre la sortie D1 et la masse et en mesurant sur D1 ?

Bonsoir,
Le signal ne change pas.

D'accord,
Tu peux essayer de te synchroniser autrement ?

Je ne vois pas la réglage de l'oscillo mais est-ce que tu peux trigger sur la voie 2 et mettre cette voie 2 sur la sortie CLK0 de ton SI5351. J'ai l'impression que tu es en trig automatique.

Je suis un ancien. Vous utilisez le vocable : mélangeur de Tayloe et le circuit que vous utilisez me semble être un mélangeur analogique linéaire. De ce que j'ai compris (le CI) c'est un sélecteur d'entrées analogiques à partir d'un paramétrage numérique.

Il me semble qu'un mélangeur (ou détecteur) de Tayloe est en fait un comparateur de phase (en BLU on appelle ça un détecteur de produit). Le mot mélangeur est toujours sujet à controverses. C'est pour remplir quelle fonctionnalité votre schéma.

Bonjour,

F1AMM a écrit:

Vous utilisez le vocable : mélangeur de Tayloe et le circuit que vous utilisez me semble être un mélangeur analogique linéaire. De ce que j'ai compris (le CI) c'est un sélecteur d'entrées analogiques à partir d'un paramétrage numérique.

Il me semble qu'un mélangeur (ou détecteur) de Tayloe est en fait un comparateur de phase (en BLU on appelle ça un détecteur de produit). Le mot mélangeur est toujours sujet à controverses.

Effectivement, Dan Tayloe parle de détecteur et de « upconverter » dans ce document, pas de mélangeur.  On pourrait aussi rappeler que Tayloe n'a pas inventé ce montage, mais je m'égare.

F1AMM a écrit:

C'est pour remplir quelle fonctionnalité votre schéma.

Ce circuit prend en entrée des signaux en quadrature (déphasés de 90° – je fais ça avec une transformée de Hilbert sur mon microcontrôleur), et est censé augmenter la fréquence.  A priori, ça permet de générer des signaux en BLU sans avoir besoin de mettre des filtres à quartz.

Vincent a écrit:

D'accord,
Tu peux essayer de te synchroniser autrement ?

Synchro sur CLK0, et avec les modifications suivantes sur le montage :



A priori, le transistor devrait être en saturation quand la tension de sortie de D1 est à 5V.

Sonde entre D1 et R1 :



Sonde sur la base de Q1 :



La tension au collecteur est de 0V (ligne plate sur l'oscillo).

La division verticale de l'oscillo est de 2V/div, le 0 est sur la ligne du milieu.

Re-bonjour, j'ai dépassé le quota d'images par message.

En remplaçant R1 par une résistance de 220Ω, sonde à la base de Q1 :



Sonde au collecteur :



Le réglage de l'oscillo est le même qu'avant.

Je m'attends à avoir un signal d'amplitude comparable à ce que j'ai en sortie du TMUX, y compris avec une résistance de 10kΩ. Apparemment non, et je ne comprends pas pourquoi.

Il y a quelque chose qui ne va pas.

Vu le schéma modifié pour le débug et si CLK0 et CLK1 sont tels qu'ils font dérouler la table de vérité du TMUX




Alors on devrait voir un signal carré sur l'oscillo.

Il faut vérifier le câblage de la breadboard, il se pourrait que quelque chose soit en l'air (mal connecté).

Hum, je crois plutôt que le déphasage des horloges est incorrect. Je vais corriger ça.

Juste pour nous savoir, c'était ça le problème ? Tu as quelles formes d'onde maintenant ?

Malheureusement non, mais je ne suis pas surpris. J'ai bien des signaux carrés, mais mon problème persiste.

Tu peux mettre une photo de ton oscilloscope ? Tu as plusieurs sondes ? Si oui, est-ce qu'on peut voir, CLK0, CLK1 et D ?

J'ai un Tektronix 2205 à 2 voies + une entrée pour le trigger, mais seulement 2 sondes. Je confirme que Clk0 et Clk1 sont bien carrés et déphasés de 90°. Après vérification de la datasheet du 2N3904, il s'avère que le Ts est donné à 200ns. Or, j'essaye de lui faire produire un signal carré à 7MHz en mode de saturation. Je n'allais pas faire fonctionner ce montage avant un petit bout de temps.

Le 3904 n'est pas adapté, au delà de 3MHz il renonce...!
Essayez un 4427 avec 1k dans la base et 1k dans la collecteur, ça devrait aller mieux.
73
Gérard

Bonjour,

F6EHJ a écrit:

Le 3904 n'est pas adapté, au delà de 3MHz il renonce...!
Essayez un 4427 avec 1k dans la base et 1k dans la collecteur, ça devrait aller mieux.
73
Gérard

En effet, le transistor a accumulé trop de charge (sur-sature) et devient trop lent même si la datasheet l'annonce à 300MHz en petit signaux donc pas en régime de saturation.

Si jamais tu n'as pas d'autres transistors, tu peux éventuellement, mettre des résistances de 1k, ajouter un "speedup capacitor" (C1) et éventuellement un diode clamp (U1) avec un 1N4148 ou mieux avec une schootky qui clampera plus proche des 5V le petit pic sur la courbe rouge qui est causé par le condo.

Ton CI, je ne vois pas trop comment il fonctionne mais les transistors "je connais". J'ai téléchargée la data sheet. Je comprend que la sortie que tu appelles D1 mais qui serait appelée D dans la notice (déjà parle-t-on de cette sortie) est un générateur de courant vers le zéro volt. Sous 5V d'alimentation, les tests sont faits avec une 200 Ω et la tension est alors de 3 V soit 15 mA.  Tu remarqueras qu'ils font des test avec 50 Ω donc c'est bien un générateur de courant.

C'est ton couplage au transistor qui n'est pas bon; même à l'état bas, le CI doit encore injecter un courant dans la base et ça sature ton transistor. Dans ta simulation de ce que je comprends tu simule un générateur de tension parfait; ce n'est pas le cas réel.

Dans un premier temps, place une résistance de tirage au zéro volt de 200 Ω et montre moi le signal sur le scope en référençant bien le zéro volt.

D'après la notice le signal devrait passer de 0 à 5V (et pourtant il parle aussi de 3 V sur 200 Ω). Il faut en avoir le clarinette. Le RL je ne comprends pas.

Ensuite je tenterais, dans un premier temps, un couplage par condensateur en ramenant la base du transistor 2N3904 au zéro volt au travers d'une résistance de 2.7 kΩ. Laisse tes 1 kΩ dans le collecteur pour le moment. Ca serait bien le diable si ton signal sur le collecteur ne varie pas entre 0.2 V et 5 V.

Qu'espérais-tu avec ta diode ?

Il semble que le boitier soit compatible CMOS. Essaie de placer une porte CMOS raccordée directement sur ce D... pour voir.

Un buffer rapide est tout indiqué dans ce cas (74S00 par exemple)
73
G

F6EHJ a écrit:

Un buffer rapide est tout indiqué dans ce cas (74S00 par exemple)

74S00 n'est-ce pas un TTL ?

Exact, je n'avais pas vu le montage..!
Généralement, on fait suivre le détecteur par 4 ampli faible bruit (LT6231, LT1115 ou même 5532).
73
G

Bonjour,

F1AMM a écrit:

Qu'espérais-tu avec ta diode ?

Simplement d'écrêter le petit pic de tension qu'on voit sur les fronts montants du signal en rouge.

Bonjour,
Désolé pour le temps de réponse, je n'ai pas eu le temps de me repencher sur ce projet depuis le mois dernier.

J'ai essayé les solutions proposées par F1AMM, avec succès.  Au bornes d'une résistance de 220Ω reliée à la masse :



(nb. ma sonde est en x10, donc 2V/div)

Couplage avec un condensateur – toujours un 3904 :



Couplage direct, avec un 2N7000 :



Je vais poursuivre avec un MOSFET ou un buffer. Si vous avez de bonnes références, je suis preneur.

Merci beaucoup !

73 de F4JSL

Je ne comprends pas pourquoi tu ne parviens pas à synchroniser ton scope.

Pour que je puisse suivre, il manque un (des) schéma(s) et un dessin, à la main, référencé en tension et en temps, des signaux. Sur tes photos de scope, on (je) ne comprend(s) rien.

Comme tes photos ne sont pas numérotées, on ne peut pas y faire référence dans une réponse. Je prends celle là comme exemple :

Je n'ai pas l'échelle de la base de temps et comme ce n'est pas synchro, on ne voit rien. Il semble que le signal passe de 0 à 2,5 volts. Peut-être qu'au travers d'une diode, afin d'être certain de passer au cut-off, tu peux attaquer la base d'un transistor et récupérer le signal amplifié sur une résistance dans le collecteur. Pourquoi veux-tu tout compliquer avec un MOSFET ? tu n'as pas besoin d'une haute impédance à ce niveau du fait de ta résistance de 220 Ω qui tire au zéro volt.

Tu veux en faire quoi de ce signal ? si c'est du traitement logique, il faut juste le mettre "aux normes" des tensions de ta logique et c'est par l'alimentation de ce transistor que tu vas produire le "bon" signal.