混合器 (ヘテロダイン)
2つの異なる周波数 f 1 {\displaystyle f_{1}\,\!} および f 2 {\displaystyle f_{2}\,\!} の電圧信号を入力して、両信号に対して乗算の演算を行い、その乗算結果を出力する回路を混合器と呼ぶ。乗算演算の結果として、混合器の出力には、それらの周波数の和または差の周波数 f 1 + f 2 {\displaystyle f_{1}+f_{2}\,\!} または f 1 − f 2 {\displaystyle f_{1}-f_{2}\,\!} の信号を取り出すことができる。
送信機や受信機、特にスーパーヘテロダイン受信機やダイレクトコンバージョン受信機等で周波数を変換したい時によく用いられる回路である。かつてアマチュア無線でよく使われていた、トランスバーター(ある周波数帯を別の周波数帯に変換して送受信できる付加機器)も同様である。
アナログスイッチIC(4066等)を用い、局部発振回路の発振周波数(f2[Hz])の信号をスイッチを制御する入力に入れ、スイッチされる入出力端子にRF信号(f1[Hz])を通すことで、混合された信号(f1±f2[Hz])を出力する。
ダブル・バランスド・ミキサ (double balanced mixer:DBM)とは二重平衡変調器ともいう。 局部発振器からの信号 LO と、RF信号のどちらの入力信号も IF には抑圧されて出力されず、積信号のみが出力される混合器(ミキサ)を ダブル・バランスド・ミキサ と呼ぶ。
ダイオード ダブル・バランスド・ミキサ
ダイオード ダブル・バランスド・ミキサ は 4 本のダイオードと 2 つの高周波トランスとで構成され、 リング変調回路 とも呼ばれる。 図のように信号 f 1 {\displaystyle f_{1}\,\!} と f 2 {\displaystyle f_{2}\,\!} とをダイオード ダブル・バランスド・ミキサ に入力すると、出力側のトランス T2 からは、#原理の式 (1) で示されるように、 f 1 + f 2 {\displaystyle f_{1}+f_{2}\,\!} と f 1 − f 2 {\displaystyle f_{1}-f_{2}\,\!} とが出力される( f 1 > f 2 {\displaystyle f_{1}>f_{2}\,\!} の場合)。ダブル・バランスド・ミキサ では信号がバランスされているため、 f 1 {\displaystyle f_{1}\,\!} および f 2 {\displaystyle f_{2}\,\!} は出力されない。
sin  ω 1 t sin  ω 2 t = 1 2 cos  ( ω 1 − ω 2 ) t − 1 2 cos  ( ω 1 + ω 2 ) t {\displaystyle \sin \omega _{1}t\sin \omega _{2}t={\dfrac {1}{2}}\cos(\omega _{1}-\omega _{2})t-{\dfrac {1}{2}}\cos(\omega _{1}+\omega _{2})t} ...... (1)
この乗算の結果、新しい信号 f 1 + f 2 {\displaystyle f_{1}+f_{2}\,\!} と f 1 − f 2 {\displaystyle f_{1}-f_{2}\,\!} とが発生する。LC 共振回路等により、 f 1 + f 2 {\displaystyle f_{1}+f_{2}\,\!} または f 1 − f 2 {\displaystyle f_{1}-f_{2}\,\!} のうちの必要な方の信号のみを取り出して出力する。