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本帖最后由 superzkw 于 2015-2-2 17:59 编辑 简单来说设计方案如下,给一个13dBm的信号,通过一个门控电路,在经过一个功率放大电路,达到最后输出24.4dBm 但是现在问题处在DDS给了一个13dBm的信号后,经过射频开关(此处用了HMC349MS8G这个芯片) 经过这个芯片发现信号衰减了20db(给信号发生器500mV输入,经过HMC349这个芯片,通过示波器观察输出幅值为50mV,之后我进行了一下计算,换算成dBm),后面我去查了这个HMC349的datasheet,还有一篇硕士论文里面电路设计用了相同的芯片,也说的这个芯片会使得信号衰减,所以我就觉得门控电路这块是没有问题的。 现在问题就出在这个功放电路的设计,之前理想情况下,输入13dBm,输出需要24.4dBm,这样只需要11.4db的增益。但是现在按我的理解,就是需要31.4db的增益。请问这样的理解是否正确?(之前dBm和db的概念我就搞了很久才弄明白= =,本人对电路真心一窍不通,最近才慢慢接触电路) 如果以上都正确的话,接下来就是功放芯片的选择以及功放电路的设计,这里也是我最头疼的地方 第一,对于芯片的选择,一开始我师姐是用了SGA-9189,但是我查了一下它的增益是20db,但是现在需要达到30db的增益,是否要换芯片?还是说需要二级功放? 第二,有没有正好是31.4db增益的芯片?(这是不是太天真了= =) 第三,之前师姐有给我电路设计的原理图,但是功放这个模块我有些地方没有看懂,还想请假一下各位,为何处理一个功放芯片以外,还有在加上其他元器件,比如电阻的,电容,电感,它们起什么作用(之前我的电路知识,数电模电知识比较薄弱,还请各位大大指点一二,真心感谢你们) 以下是之前我师姐设计的SGA-9189的原理图 ![]() 以上是之前,在没有考虑到20db衰减的情况下,设计的功放电路,但是本人只是简单知道SGA-9189这个芯片的功能,但是看不懂引脚3(PIN3)后面这一串电路是有什么作用,为什么要这么设计,还请各位大大解释一下 还想问如果需要30db增益的话,这个电路应该如何设计?是需要二级放大?还是需要换其他芯片来实现? 最后,就是所剩积分真的不多,我自己也是刚刚才开始接触电路,这个论坛也是朋友推荐而来的,所以还请各位好心的大大帮帮忙吧,请不要嫌弃积分太少(不过积分奖励的确真的很少= =),以后会一直常驻,一起交流-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 分割线(由于回复1L大大的内容太多,索性更新在主题里,更新内容如下) -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 非常感谢1L的这位大大这么详细的回答,我也从中学习到了很多,也发现了在设计中自己有很多没有考虑周全的地方。你说的我都有去注意了,射频开关那块我会去重新调试此外,我还想请教几个问题 还是关于功放这块,SGA-9189功放芯片在我多次调试过程中,很容易烧坏,我想换一个芯片 但是我又不知道换哪种功放芯片,功放芯片太多了,不仅如此,我去百度了功率放大电路,我也一点都没看懂电路原理 我还是想请教你一些学习上的方法 我现在的学习情况就是,电路图看不懂,但是芯片的规格书还是能比较简单的看懂,但是对于芯片的选择上真的是毫无头绪,举个例子吧 比如,现在要实现13dBm到24.4dBm的功率放大,理论上只要11.4db的增益就可以了。但是这让我在功放芯片的选择上一头雾水,毫无方向。 第一,我只知道实验操作中的电压是5V 第二,13dBm到24.4dBm这个信息让我感觉是小功率放大,百度以后得到,低于5W都是属于小功率放大 第三,我这个课题的功放,应该是属于数字功放吧? 虽然我只知道这些信息,但是我又如何通过这些有关信息,去挑选芯片呢? |
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3个回答
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本帖最后由 nealcc 于 2015-2-2 13:51 编辑
我也借你的课题研究复习下了射频知识哦,互相学习 一、先说你的射频开关,这里我认为还是有问题,20dB的损耗绝对是不正常的。 二、贴出的电路图R3和C5,包括330uH的电感,组成一个电源滤波网络;电容滤除高频,电感滤除低频,而那个0R电阻是备用成磁珠或者电阻组成RC滤波用的。当然也可以理解为LC滤波放置你的射频干扰进入电源网络。 重点看下第一个问题,我先估计你的应用电路工作频率是2GHz。 我查了HMC349MS8G规格书,Insertion loss 在1.2dB以下;【Insertion Loss (dB) = 10*log(Pi/Po)】 如此,你的信号幅度不至于衰减的那么惨啊。 最大的可能就是你的阻抗不匹配,包括你用示波器探头测量幅度的测试方法,我不知道你怎么用示波器或者用的那种示波器,如果是2GHz的信号,你是无法通过普通示波器来测量的。而专业的测试方法就是用“网络分析仪”,这个仪器输入输出都是dBm的单位。 如是说,你的开关器件损耗1dB,如此你后级的PA就不存在问题了。绰绰有余了。 另外一个问题,你电路C5【10nF】 作用是隔直通交流作用,不知你的输入端是否也有这么一个电容。高频信号电容、传输线以及PCB的寄生参数(电容电感)都会对信号有影响,你连接DDS用的是50ohm同轴线么? 所以重点我还是怀疑在你的Switch这里。 |
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非常感谢你这么详细的回答,我也从中学习到了很多,也发现了在设计中自己有很多没有考虑周全的地方。你说的我都有去注意了,射频开关那块我会去重新调试此外,我还想请教几个问题 还是关于功放这块,SGA-9189功放芯片在我多次调试过程中,很容易烧坏,我想换一个芯片 但是我又不知道换哪种功放芯片,功放芯片太多了,不仅如此,我去百度了功率放大电路,我也一点都没看懂电路原理 我还是想请教你一些学习上的方法 我现在的学习情况就是,电路图看不懂,但是芯片的规格书还是能比较简单的看懂,但是对于芯片的选择上真的是毫无头绪,举个例子吧 比如,现在要实现13dBm到24.4dBm的功率放大,理论上只要11.4db的增益就可以了。但是这让我在功放芯片的选择上一头雾水,毫无方向。 第一,我只知道实验操作中的电压是5V 第二,13dBm到24.4dBm这个信息让我感觉是小功率放大,百度以后得到,低于5W都是属于小功率放大 第三,我这个课题的功放,应该是属于数字功放吧? 虽然我只知道这些信息,但是我又如何通过这些有关信息,去挑选芯片呢? |
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这一块,我的应用经验也不多,
但是大致的方向是,先去大的芯片厂网站选型,((大的品牌产品资料比较全,性能比较可靠.) 然后再去找此类型片的替换芯片或同类芯片. 比方说,你找射频功率放大器.,http://www.ti.com.cn/lsds/ti_zh/analog/broadband-rf-if/overview.page 注意这里一定要确认好你的射频信号工作频段,从你上面的元件规格来看都是2G~3GHz的。 对于这么高频率的电路设计一定要考虑阻抗匹配和滤波的,而且分析工具要用“网络分析仪” 回归你的问题: 1、现在产品基本都是Cmos工艺,5V和3.3V电源很正常 2、放大功率,我接触比较多的是2.4GHz产品,如BT Zigbee 包括wifi等,这部分一般最大发射功率会小于17dBm 认证要求。手机GSM900的最大一般是33dBm; 3、关于是否数字功放,我也在理解,从通讯方式来看,射频的载波本身是一种模拟信号,但是从调制和解调方式来看是数字方式,那么从功放环节来说,我认为都是模拟功放。(音频概念中有一种D类数字功放另当别论),这里可以结合AM FM 以及FSK ASK 来理解下 最后在说你的损坏功放问题,请检查输入环节和输出环节,是否存在过载和短路。尤其要注意电容的隔离直流作用。可能这一块还要结合你具体问题分析。 |
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