Frage:
Wie werden Breitbandverstärker entworfen?
S.s.
2017-06-01 08:31:29 UTC
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Ich habe Mikrowellen-Leistungsverstärker und LNAs für die Schule entworfen, ich entwerfe in Mikrostreifen und meine passenden Netzwerke bestehen normalerweise aus Stichleitungs- / Leitungsabschnitten oder ähnlichen Anordnungen. Ich habe auch anspruchsvollere Netzwerke für größere Bandbreiten entworfen, was ich jedoch normalerweise erreiche maximale Bandbreiten von beispielsweise 200-300 MHz.

Mein Hauptproblem ist, dass ich viele kommerzielle Verstärker gesehen habe, die Bandbreiten von 2 GHz oder mehr erreichen, und sie scheinen überhaupt keine Stubs oder irgendeine Art von passenden Netzwerken zu verwenden, tatsächlich scheinen sie nichts zu verwenden abgesehen von einer einzigen Übertragungsleitung. Eine schnelle Suche nach billigen kommerziellen Breitbandverstärkern zeigt etwa den folgenden Verstärker mit 0,1 Hz bis 2 GHz:

enter image description here

Es sieht so einfach aus, ein paar Gleichstromblöcke, etwas Netzteilentkopplung und das wars! Wie erreichen sie so große Bandbreiten mit nur einer regulären Übertragungsleitung am Eingang und am Ausgang? Wie passen sie die Impedanzen an? ist es Coplanar Wave Guide anstelle von MicroStrip? Was ist das Geheimnis?

Ich habe Bücher über das Design von Breitbandverstärkern gelesen und es handelt sich normalerweise um viel kompliziertere Netzwerke, komplizierte Algorithmen wie die Real Frequency Technique oder so etwas wie verteilte Verstärker.

Das MMIC sieht beeindruckend aus, aber meine Frage ist, wie man mit nur einem einzigen Transistor große Bandbreiten erreicht, das bekomme ich nicht.
Die Bandbreite beträgt g / c für die konzentrierte Modellierung.bei 26 mA ist gm = 1 Ampere / Volt, daher beträgt die Verstärkung bei 50 Ohm ca.50 oder 34 dB.Wie flach ist die Antwort?Sie haben keine Details angegeben.Aber 1pf und 50 Ohm sind 50picoSecond oder 20 Gigarad oder 3GigHertz.
Beachten Sie, wie sich die GND (oberste Schicht) näher am Signalpfad direkt am Ausgang DC_blocker einfügt?Ist das ----- mehr Efield-Energie ---- im Einklang mit der DC_blocker-Induktivität ---- mehr Hfield-Energie?Haben Ihre Studien erwähnt, dass die Kapazität von DC_blocker-Komponenten absichtlich erhöht wird?
Ich habe mich nicht auf einen bestimmten Verstärker bezogen, aber der, den ich gepostet habe, hat einen Verstärkungsbereich von etwa 12 dB.Der Verkäufer behauptet dieses Ergebnis: Verstärkerverstärkung: F = 0,1 MHz, Verstärkung = 32 dB F = 500 MHz, Verstärkung = 31 dB F = 1000 MHz, Verstärkung = 29 dB F = 1500 MHz, Verstärkung = 25 dB F = 2000 MHz, Verstärkung = 20 dB.Es ist überhaupt nicht flach, aber immer noch ziemlich linear von 0 bis 1000 MHz.Verwenden sie CPW?
Könnten Sie einen Blick auf Ihre eigenen Designs werfen?Wie passen Sie die Impedanzen an?Wie testest du sie?
Ich glaube, dass die Übertragungsleitungstopologie (Micro Strip / CPU) nichts damit zu tun hat.
Ich erinnere mich, dass diese Verstärker interne 50_Ohm-Abschlusswiderstände am Eingang haben.
Veröffentlichen Sie Ihr Design, das nur 300 MHz Bandbreite bietet, und lassen Sie die Jungs es in Stücke schneiden und Ihnen Vorschläge geben, wo Sie die Bandbreite verbessern können.Ohne dies zu tun, ist Ihre Frage zu weit gefasst und wahrscheinlich nicht zu beantworten.
Zwei antworten:
Enric Blanco
2017-06-01 15:55:50 UTC
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Diese Karte verwendet ein INA-02186-Gerät, bei dem es sich nicht um einen Bipolartransistor handelt, sondern um einen vollständigen MMIC-Verstärkungsblock, der in einem typischen Transistorpaket eingekapselt ist.

Diese "Leistungszahl" stammt von einem zufälligen eBay-Verkäufer (mit dem ich übrigens in keiner Weise verwandt bin):

ebay amp performance figure

Dies ist, wie Sie sehen, nichts anderes als ein Snapshop aus dem INA-02186-Datenblatt:

INA-02186 performance figure

Der INA-02186 ist auf 50 \ $ \ Omega \ $ vorab abgestimmt. Aus diesem Grund werden keine passenden Eingangs- oder Ausgangsnetzwerke angezeigt.Die Übereinstimmungsleistung ist jedoch auch nicht herausragend: Im schlimmsten Fall bedeutet IRL = 10 dB und ORL = 12 dB, dass Sie sie für einige Anwendungen nicht einfach ignorieren können.

INA-02186 IRL and ORL

Beachten Sie auch, dass dieses Gerät zwar eine nutzbare Verstärkung von bis zu 2 GHz hat, seine 3-dB-Bandbreite laut Datenblatt jedoch nur 0,8 GHz beträgt.Es sieht so aus, als wäre es ein Verstärkungsblock mit einer flachen Verstärkung von bis zu 0,8 GHz.Berücksichtigen Sie dies auch in Ihrer Bewerbung.

Es handelt sich also um eine MMIC, die logisch klingt. Unter dem Strich ist es daher nicht möglich, einen Breitbandverstärker nur mit 50-Ohm-Übertragungsleitungen zu entwerfen.
Dan Mills
2017-06-01 14:42:20 UTC
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Die von ihnen verwendete MMIC ist intern auf einen Widerstand von 50 Ohm (mehr oder weniger) abgestimmt, sodass kein abgestimmtes (und damit schmalbandiges) Anpassungsnetzwerk erforderlich ist.

Beachten Sie auch, dass die Karte im Vergleich zur Wellenlänge bei 2 GHz kleiner ist. Selbst wenn die Leitungen die falsche Impedanz hätten, wäre dies nicht wichtig.

Für eine größere Bandbreite benötigen Sie ein niedrigeres Q in Ihren Matching-Netzwerken, was häufig bedeutet, dass Sie einige Stufen verwenden müssen, um die gesamte Transformation zu erhalten, die Sie benötigen. Bei Verwendung eines abgestimmten Matchings ist die Bandbreite jedoch schmaler als bei einem resistiven Überfluten der Reaktanzen.



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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