運放式射頻放大器
VFB THS4001的差分相移為0.15°
CFB THS3001的差分相移為0.02°
頻率響應平坦度――CFB放大器可通過微調(diào)電阻(見圖1倒相端串聯(lián)的電阻)來調(diào)整頻響的平坦度而不會影響正向增益。再加上微調(diào)電阻后,RF和RG值要相應地減少,但它們的比值保持不變,因而增益也保持不變。
-1dB壓縮點―-1dB壓縮點定義為:在固定頻率下,放大器實際功率比預期值少1dB,換句話說,放大器增益比低功率下降低了1dB。-1dB壓縮點是射頻設計者對電壓軌值的一種表述。射頻設計者更關(guān)注增益的最大化,輕微的嵌位是允許的,只要產(chǎn)生的諧波在相關(guān)法規(guī)的范圍內(nèi),于是確定了-1dB壓縮點。
標準交流耦合RF放大器在工作頻率范圍內(nèi)顯示出相對恒定的-1dB壓縮點。在低頻下,增加固定頻率的功率最終會將輸出驅(qū)動至軌值,即VOM指標;在高頻下,運放會受到轉(zhuǎn)換速率的限制,由于輸出使用了匹配電阻,轉(zhuǎn)換速率也降低了一半。
雙頻三次諧波互調(diào)制截距――在RF帶寬內(nèi),當兩個空間相近的信號被放大時就會產(chǎn)生和頻與差頻,這些信號是互調(diào)制諧波,主要問題是這些諧波幅度的增長是基頻的3倍。理論上,一個系統(tǒng)初始基頻信號在0dBm水平,互調(diào)制諧波在-60dBm,當基頻幅度增加時,諧波以3倍于基頻的速度增長,最終在+30dBm處相交。典型的RF電路不會調(diào)整至+30dBm,因而3次互調(diào)制截距是理論上的,互調(diào)制截距越大越好。
噪聲值―當運放作為有源器件時,RF噪聲值與運放噪聲是一回事。熱噪聲有一定影響,但RF電路使用的電阻通常較小,它們的噪聲可忽略不計。運放RF電路的噪聲與增益和帶寬有關(guān)。例如,使用一個運放,應用于10.7MHz中放,信號電平0dBV,增益為1,噪聲譜密度如圖2所示。此外,帶寬越窄,噪聲越低,見表2。
結(jié)語
如果價格可以接受的話,運放,特別是CFB運放非常適合射頻設計。運放高頻放大器的偏置與增益和終端無關(guān),調(diào)整方便,工作穩(wěn)定、可靠。此外,運放射頻放大器有良好的散射參數(shù),由于終端效應和匹配可獨立控制,因而輸入和輸出VSWR較小;運放由成百個晶體管組成,隔離效果很好;CFB運放的正向增益不受增益/帶寬積限制,有較高的增益。運放射頻放大器的增益平坦度、-1dB壓縮點、互調(diào)制截距和噪聲都要比分立晶體管放大器略勝一籌。
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