ElectroYou

Cari amici di EY buon pomeriggio.
Quest'oggi trovandomi a parlare del più e del meno con un mio compagno di corso siamo arrivati a "sbattere" sui ring modulator,un po' come quando su youtube parti dai pink floyd ed arrivi a filmati di pecore urlanti.
Sfruttando la Wi-fi dell università ed il mio velocissimo smartphone abbiamo visionato qualche circuitino..
La nostra attenzione è ricaduta si di un ring modulator passivo e non-lineare il cui funzionamento non mi è per niente chiaro e vorrei a tal proposito qualche dritta per capirci qualcosa in più.
Ammesso e non concesso che il ring modulator ringmodulatorizzi ho pensato,probabilmente sbagliando,di aggiungerci qualcosa in più per poterlo usare con la chitarra..

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

-Un amplificatore in ingresso per il segnale della chitarra
-Un generatore di onda quadra,triangolare e sinusoidale con selettore (il tutto da dimensionare opportunamente) che saranno il mio ingresso modulante
-Un buffer in uscita
Al di là di tutto, mi interessa come approcciarmi allo studio del ring modulator..poi la realizzazione avverrà in un secondo momento.
Grazie dell'attenzione O_/

Salve a tutti, sono il "compagno di corso" :-)

Una parte di me continua a pensare che forse sarebbe meglio aprire direttamente SPICE e studiarsi la simulazione, ma visto che ci piacciono le sfide un tentativo di approccio "manuale" volevo/volevamo farlo. :-)

Purtroppo per quanto mi sia sforzato non ho trovato nessuna "evidenza intuitiva" che mi giustificasse il comportamento del circuito da "frequency mixer".

Non sapendo proprio da dove cominciare, per aiutarmi nel visualizzare come le tensioni vengono riportate dai trasformatori, ho provato a modellarne il funzionamento in questo modo:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Ho pensato che nel caso specifico ci interessa solo come la Vin venga riportata sui secondari del trasformatore in ingresso e come le tensioni applicate sui secondari vengano riportate al primario del trasformatore in uscita [tenendo conto del rapporto di trasformazione unitario e trascurando altri parametri dei trasformatori].

Ho pensato che per arrivare a trovare una relazione Vo(Vi,Vc) si potrebbero descrivere 4 "regioni di funzionamento"
1) Vin > 0 ; Vc > 0
2) Vin > 0 ; Vc < 0
3) Vin < 0 ; Vc > 0
4) Vin < 0 ; Vc < 0
osservando per ogni regione quali diodi siano in conduzione.

Secondo voi è un approccio di analisi corretto o che non porta comunque da nessuna parte?
Potrebbe essercene uno più immediato/intuitivo o in realtà questo è troppo semplificato?

Funziona, bisogna aggiungere qualche ipotesi in piu` tipo ampiezza dei segnali, pilotaggio con relative impedenze...

L'idea base e` che V_o=V_i

quando

e

quando

Il segnale di controllo e` di solito ampio, magari ad onda quadra, e lo si puo` considerare come una sequenza di +1-1+1-1...

E quindi Vo e` uguale a Vi moltiplicato per un'onda quadra +1/-1/+1...

Consiglio anche la lettura di questo ;-)

Innanzitutto grazie della risposta, ora è tutto più chiaro.

Abbiamo preso in analisi questo circuito:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Ricavando le tensioni ai capi dei diodi:

$V_{d1}=V_C +\dfrac{V_i}{2}-V_{z1}$
$V_{d2}=V_{z1}-V_C +\dfrac{V_i}{2}$
$V_{d3}=-V_{z2}-V_C -\dfrac{V_i}{2}$
$V_{d4}=V_C -\dfrac{V_i}{2}-V_{z2}$
Assumiamo l'ingresso Vi come sinusoide di ampiezza Vp: Vi = Vp sin(ωt)
Con l'ipotesi che Vc>Vp/2 (in modo che l'escursione di Vi/2, non faccia spegnere d1 e d4) si ottiene che
$V_{d1}>0$ $D_1 \ ON$
$V_{d2}<0$ $D_2 \ OFF$
$V_{d3}<0$ $D_3 \ OFF$
$V_{d4}>0$ $D_4 \ ON$

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

$V_{z1}=V_C +\dfrac{V_i}{2}-V_{on}$
$V_{z2}=-V_C +\dfrac{V_i}{2}+V_{on}$

essendo $V_o=V_{z1}+V_{z2}$
otteniamo $V_o=V_{i}$

Con l'ipotesi che Vc<-Vp/2 si ottiene che
$V_{d1}<0$ $D_1 \ OFF$
$V_{d2}>0$ $D_2 \ ON$
$V_{d3}>0$ $D_3 \ ON$
$V_{d4}<0$ $D_4 \ OFF$

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

$V_{z1}=V_C -\dfrac{V_i}{2}+V_{on}$
$V_{z2}=-V_C -\dfrac{V_i}{2}-V_{on}$

essendo $V_o=V_{z1}+V_{z2}$
otteniamo $V_o=-V_{i}$

Ottenendo quindi una Vo= $\begin{displaymath} \left\{ \begin{array}{l} Vi \ \ \ per \ \ Vc>\dfrac{V_p}{2} \\ -Vi \ \ \ per \ \ Vc<-\dfrac{V_p}{2} \end{array} \right. \end{displaymath}$

Che, nel caso di Vc onda quadra di ampiezza unitaria, corrisponde proprio alla moltiplicazione dei segnali Vo = V_i V_c

Tutto giusto? :-)

ElectroYou

Funzionamento Ring-modulator passivo

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Re: Funzionamento Ring-modulator passivo

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