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PCB射频小信号放大器怎样设计?

编辑:PCB    来源:未知    发布时间:2019-10-05 14:46    浏览量:
  在无线通信系统中,到达接收机的射频信号电平多在微伏数量级。因此,需要对微弱的射频信号进行放大。射频小信号放大器电路是无线通信接收机的重要组成部分。在多数情况下,信号不是单一频率的,而是占有一定频谱宽度的频带信号。另外,由于在同一信道中,可能同时存在许多偏离有用信号频率的各种干扰信号,所以射频小信号放大电路除有放大功能外,还必须具有选频功能。射频小信号放大器电路分为窄频带放大电路和宽频带放大电路两大类。由于窄频带放大电路需对中心频率在几百千赫兹到几百兆赫兹(甚至几吉赫兹)、频带宽度在几千赫兹到几十兆赫兹内的微弱信号进行不失真的放大,故不仅需要有一定的电压增益,而且需要有选频能力。窄频带放大电路用双极型晶体管、场效应管或射频集成电路等有源器件提供电压增益,用LC谐振回路、陶瓷滤波器、石英晶体滤波器或声表面波滤波器等器件实现选频功能。
  由于宽频带放大电路需对几兆赫兹至几百兆赫兹(甚至几吉赫兹)较宽频带内的微弱信号进行不失真的放大,故要求放大电路具有很低的下限截止频率(有些要求到零频,即直流)和很高的上限截止频率。宽频带放大电路也是用晶体管、场效应管或集成电路提供电压增益的。为了展宽工作频带,不但要求有源器件具有好的高频特性,而且在电路结构上也会采取一些改进措施,如采用共射-共基组合电路和负反馈。 
  射频小信号选频放大器电路模型,由有源放大器件和无源选频网络组成。 
  有源放大器件可以是晶体管、场效应管或射频集成电路,无源选频网络可以是LC谐振回路或声表面波滤波器、陶瓷滤波器、晶体滤波器。不同的组合方法,构成了各种各样的电路形式。按谐振回路区分,有源放大器件分为单调谐放大器、双调谐放大器和参差调谐放大器;按晶体管连接方法区分,有源放大器件分为共基极、共集电极、共发射极单调谐放大器等。 
  射频小信号放大器电路包含增益、通频带、选择性、线性范围、噪声系数、隔离度和稳定性等主要技术指标。射频小信号放大器电路要求具有低的噪声系数,足够的线性范围,合适的增益,输入/输出阻抗的匹配,输入/输出之间的良好隔离。在移动通信设备中,还要求其具有低的工作电源电压和低的功率消耗。特别要强调的是,所有这些指标都是互相联系的,甚至是矛盾的,如增益和稳定性,通频带和选择性等,需根据实际情况决定主次,在设计中采用折中的原则及兼顾各项指标是很重要的。 
  射频小信号放大器的输出噪声来源于输入端和放大电路本身。放大器本身产生噪声电平的大小对所传输的信号,特别是对微弱信号的影响是较大的。为减小放大器电路的内部噪声,在设计与制作放大器电路时,应采用低噪声放大元器件,以及正确选择工作状态、适当的电路结构及良好的PCB布局


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