一种可调增益射频宽带放大器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可调增益射频宽带放大器，包括第一固定增益宽带放大器电路、第二固定增益宽带放大器电路、增益调节电路、第一阻抗匹配电阻、第一0欧姆防自激电阻、第二阻抗匹配电阻和第二0欧姆防自激电阻；本实用新型固定增益电路和增益调节电路分离，用乘法器实现对增益的调节；充分利用固定增益放大器级联后的高增益、宽带宽特点和乘法器的宽带宽优势，将固定增益放大电路放大后的射频信号与增益控制电平信号在乘法器中相乘，通过调节控制电平信号的幅度和乘法器相乘系数实现对放大器总体增益的调节。
【专利说明】—种可调增益射频宽带放大器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种放大器，特别涉及一种可调增益射频宽带放大器。
【背景技术】
[0002]射频宽带放大器一般应用于广播、电视、无线通信系统和射频信号发生器中，主要特点是在很宽的频带范围内，能够实现阻抗匹配，增益的起伏变化很小。传统的采用负反馈和集成宽带可控增益放大器技术方案，由于其内部通常是由固定增益放大器和电阻衰减网络组成，增益调节范围和工作带宽均受到一定限制。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种可调增益射频宽带放大器。
[0004]一种可调增益射频宽带放大器，包括第一固定增益宽带放大器电路、第二固定增益宽带放大器电路、增益调节电路、第一阻抗匹配电阻、第一 O欧姆防自激电阻、第二阻抗匹配电阻和第二 O欧姆防自激电阻；
[0005]第一固定增益宽带放大器电路的信号输入端接输入信号，第一固定增益宽带放大器电路的信号输出端与第一阻抗匹配电阻R4 —端相连,第一阻抗匹配电阻R4另一端与第一 O欧姆防自激电阻R5相连，第一 O欧姆防自激电阻R5另一端与第二固定增益宽带放大器电路的信号输入端相连，第二固定增益宽带放大器电路的信号输出端接第二阻抗匹配电阻R9，第二阻抗匹配电阻R9另一端接第二 O欧姆防自激电阻R10，第二 O欧姆防自激电阻RlO另一端与增益调节电路相连，增益调节电路输出端为信号输出端；
[0006]所述的第一固定增益宽带放大器电路包括第一固定增益宽带放大器U1A、匹配电容Cl、第一瓷片电容C2、第一电解电容C3、第二瓷片电容C4、第二电解电容C5、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3 ；
[0007]所述的第一固定增益宽带放大器UlA的正向输入端与第一电阻Rl的一端连接并作为信号输入端，反向输入端与第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端连接,正电源端与匹配电容Cl的一端、第一瓷片电容C2的一端、第一电解电容C3的正极连接并接Vcc，负电源端与匹配电容Cl的另一端、第二瓷片电容C4的一端和第二电解电容C5的负极连接,输出端与第三电阻R3的另一端连接并作为信号输出端；第一电阻Rl的另一端、第二电阻R2的另一端、第一瓷片电容C2的另一端、第一电解电容C3的负极、第二瓷片电容C4的另一端、第二电解电容C5的正极接地。
[0008]所述的第二固定增益宽带放大器电路包括第二固定增益宽带放大器U1B、第四电阻R6、第五电阻R7和第六电阻R8;所述的第二固定增益宽带放大器UlB的正向输入端与第四电阻R6的一端连接并作为信号输入端，反向输入端与第五电阻R7的一端、第六电阻R8的一端连接，输出端与第六电阻R8的一端连接并作为信号输出端；第四电阻R6的另一端和第五电阻R7的另一端接地。
[0009]所述的增益调节电路包括宽带乘法器U2、补偿电容C6、变阻器R12、第七电阻R11、第八电阻R13和第九电阻R14 ;宽带乘法器U2的I脚作为信号输入端，2脚与7脚接地，3脚接_5v电源,4脚与第八电阻R13的一端、第九电阻R14的一端、补偿电容C6的一端连接,5脚与第八电阻R13的另一端、补偿电容C6的另一端连接并作为信号输出端，6脚接+5v电源，8脚接变阻器R12的活动端，变阻器R12的一个固定端与第七电阻Rll的一端连接，变阻器R12的另一个固定端接地，第七电阻Rll的另一端接Vcrl，第九电阻R14的另一端接地。
[0010]本实用新型的优点有:固定增益电路和增益调节电路分离，用乘法器实现对增益的调节；充分利用固定增益放大器级联后的高增益、宽带宽特点和乘法器的宽带宽优势，将固定增益放大电路放大后的射频信号与增益控制电平信号在乘法器中相乘，通过调节控制电平信号的幅度和乘法器相乘系数实现对放大器总体增益的调节。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示，一种可调增益射频宽带放大器，包括第一固定增益宽带放大器电路201、第二固定增益宽带放大器电路202、增益调节电路203、第一阻抗匹配电阻、第一 O欧姆防自激电阻、第二阻抗匹配电阻和第二 O欧姆防自激电阻；
[0013]第一固定增益宽带放大器电路的信号输入端接输入信号，第一固定增益宽带放大器电路的信号输出端与第一阻抗匹配电阻R4 —端相连，第一阻抗匹配电阻R4另一端与第一 O欧姆防自激电阻R5相连，第一 O欧姆防自激电阻R5另一端与第二固定增益宽带放大器电路的信号输入端相连，第二固定增益宽带放大器电路的信号输出端接第二阻抗匹配电阻R9，第二阻抗匹配电阻R9另一端接第二 O欧姆防自激电阻R10，第二 O欧姆防自激电阻RlO另一端与增益调节电路相连，增益调节电路输出端为信号输出端；
[0014]所述的第一固定增益宽带放大器电路包括第一固定增益宽带放大器U1A、匹配电容Cl、第一瓷片电容C2、第一电解电容C3、第二瓷片电容C4、第二电解电容C5、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3 ；
[0015]所述的第一固定增益宽带放大器UlA的正向输入端与第一电阻Rl的一端连接并作为信号输入端，反向输入端与第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端连接,正电源端与匹配电容Cl的一端、第一瓷片电容C2的一端、第一电解电容C3的正极连接并接Vcc，负电源端与匹配电容Cl的另一端、第二瓷片电容C4的一端和第二电解电容C5的负极连接,输出端与第三电阻R3的另一端连接并作为信号输出端；第一电阻Rl的另一端、第二电阻R2的另一端、第一瓷片电容C2的另一端、第一电解电容C3的负极、第二瓷片电容C4的另一端、第二电解电容C5的正极接地。
[0016]所述的第二固定增益宽带放大器电路包括第二固定增益宽带放大器U1B、第四电阻R6、第五电阻R7和第六电阻R8;所述的第二固定增益宽带放大器UlB的正向输入端与第四电阻R6的一端连接并作为信号输入端,反向输入端与第五电阻R7的一端、第六电阻R8的一端连接，输出端与第六电阻R8的一端连接并作为信号输出端；第四电阻R6的另一端和第五电阻R7的另一端接地。
[0017]所述的增益调节电路包括宽带乘法器U2、补偿电容C6、变阻器R12、第七电阻R11、第八电阻R13和第九电阻R14 ;宽带乘法器U2的I脚作为信号输入端，2脚与7脚接地，3脚接_5v电源,4脚与第八电阻R13的一端、第九电阻R14的一端、补偿电容C6的一端连接,5脚与第八电阻R13的另一端、补偿电容C6的另一端连接并作为信号输出端，6脚接+5v电源，8脚接变阻器R12的活动端，变阻器R12的一个固定端与第七电阻Rll的一端连接，变阻器R12的另一个固定端接地，第七电阻Rll的另一端接Vcrl，第九电阻R14的另一端接地。
[0018]下面详细描述电路的工作原理。本实用新型的增益调节电路采用宽带乘法器调节电路总增益，前面第一固定增益宽带放大器电路，第二固定增益宽带放大器电路为放大器提供宽带高增益放大。其中固定增益放大器采用双电源供电，第一固定增益宽带放大器UlA为反向放大器，输入端接50 Ω电阻Rl,实现放大器与信号源的阻抗匹配，第二电阻R2和第三电阻R3确定放大器增益，
P
4ι = -^-,第一匹配电容Cl跨接在运算放大器的正负极电源之间，起到改善放大器二次谐波输出的作用，第一瓷片电容C2和第一电解电容C3为正电源滤波电容,第二瓷片电容C4和第二电解电容C5为负电源滤波电容，第一阻抗匹配电阻R4为级间匹配电阻，第一 O欧姆防自激电阻R5为0Ω电阻，起到抑制噪声和防止放大器自激振荡的作用。第二固定增益宽带放大器电路结构与第一级相似，第四电阻R6为50 Ω阻抗匹配电阻，第五电阻R7和第六电阻R8确定第二级放大器增益，爲2 = -1,两级放大器总增益y,为减小电路
iiTA* - Α*ι' As
总噪声和提高电路工作稳定性，第一级放大器增益A1要大一些，第二级放大器增益42要小一些，第二阻抗匹配电阻R9为下级电路的匹配阻抗电阻，第二 O欧姆防自激电阻RlO是0Ω电阻，用来抑制回路的噪声。宽带乘法器U2采用AD835芯片，双电源供电，被前两级固定增益放大器放大的信号输入到乘法器U2的yl端口(I)，第七电阻Rll和变阻器R12的分压输出作为控制电压，输入到乘法器Xl端口(8)，用于实现对放大器总增益的线性调节，控制电压增加则增益增加，电阻R13和电阻R14用于调节乘法器的相乘系数，系数增加则乘法器的带宽将减小，电容C6为补偿电容,相乘后的信号从乘法器w端(5)输出。输出电压为:
[0019]
W=㈩―漸 1I2)+zU
[0020]其中，U为比例系数，通常取1.05。
[0021]因此，本宽带可控增益放大器的带宽与乘法器芯片关系密切，采用带宽更宽的乘法器，则可以增加总放大器的带宽。
【权利要求】
1.一种可调增益射频宽带放大器，包括第一固定增益宽带放大器电路、第二固定增益宽带放大器电路、增益调节电路、第一阻抗匹配电阻、第一 O欧姆防自激电阻、第二阻抗匹配电阻和第二 O欧姆防自激电阻； 其特征在于:第一固定增益宽带放大器电路的信号输入端接输入信号，第一固定增益宽带放大器电路的信号输出端与第一阻抗匹配电阻R4 —端相连，第一阻抗匹配电阻R4另一端与第一 O欧姆防自激电阻R5相连,第一 O欧姆防自激电阻R5另一端与第二固定增益宽带放大器电路的信号输入端相连，第二固定增益宽带放大器电路的信号输出端接第二阻抗匹配电阻R9，第二阻抗匹配电阻R9另一端接第二 O欧姆防自激电阻R10，第二 O欧姆防自激电阻RlO另一端与增益调节电路相连，增益调节电路输出端为信号输出端。
2.根据权利要求1一种可调增益射频宽带放大器，其特征在于:所述的第一固定增益宽带放大器电路包括第一固定增益宽带放大器U1A、匹配电容Cl、第一瓷片电容C2、第一电解电容C3、第二瓷片电容C4、第二电解电容C5、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3 ； 所述的第一固定增益宽带放大器UlA的正向输入端与第一电阻Rl的一端连接并作为信号输入端，反向输入端与第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端连接,正电源端与第一电容Cl的一端、第一瓷片电容C2的一端、第一电解电容C3的正极连接并接Vcc，负电源端与匹配电容Cl的另一端、第二瓷片电容C4的一端和第二电解电容C5的负极连接,输出端与第三电阻R3的另一端连接并作为信号输出端；第一电阻Rl的另一端、第二电阻R2的另一端、第一瓷片电容C2的另一端、第一电解电容C3的负极、第二瓷片电容C4的另一端、第二电解电容C5的正极接地。
3.根据权利要求1一种可调增益射频宽带放大器，其特征在于:所述的第二固定增益宽带放大器电路包括第二固定增益宽带放大器U1B、第四电阻R6、第五电阻R7和第六电阻R8;所述的第二固定增益宽带放大器UlB的正向输入端与第四电阻R6的一端连接并作为信号输入端，反向输入端与第五电阻R7的一端、第六电阻R8的一端连接，输出端与第六电阻R8的一端连接并作为信号输出端；第四电阻R6的另一端和第五电阻R7的另一端接地。
4.根据权利要求一种可调增益射频宽带放大器，其特征在于:所述的增益调节电路包括宽带乘法器U2、补偿电容C6、变阻器R12、第七电阻R11、第八电阻R13和第九电阻R14 ;宽带乘法器U2的I脚作为信号输入端，2脚与7脚接地，3脚接-5v电源，4脚与第八电阻R13的一端、第九电阻R14的一端、补偿电容C6的一端连接,5脚与第八电阻R13的另一端、补偿电容C6的另一端连接并作为信号输出端，6脚接+5v电源，8脚接变阻器R12的活动端，变阻器R12的一个固定端与第七电阻Rll的一端连接，变阻器R12的另一个固定端接地，第七电阻Rll的另一端接Vcrl，第九电阻R14的另一端接地；所述的宽带乘法器型号为AD835。
【文档编号】H03F3/189GK204013412SQ201420439380
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】刘国华, 张汉阳, 尹鹏 申请人:杭州电子科技大学