Technologie PCB - Comment concevoir un amplificateur de petit signal PCB RF?

Comment concevoir un amplificateur de petit signal PCB RF? Présenté comme suit:

Dans un système de communication sans fil, le niveau du signal radiofréquence arrivant au récepteur est pour la plupart de l'ordre du microvolt. Il est donc nécessaire d'amplifier un signal radiofréquence faible. Les circuits d'amplification de petits signaux RF sont une partie importante des récepteurs de communication sans fil. Dans la plupart des cas, le signal n'est pas une fréquence unique, mais un signal de bande de fréquence occupant une certaine largeur spectrale. De plus, comme dans un même canal il peut y avoir simultanément de nombreux signaux perturbateurs qui s'écartent de la fréquence du signal utile, le circuit d'amplification de petits signaux radiofréquence doit avoir, outre une fonction d'amplification, une fonction de sélection de fréquence. Les circuits d'amplification de petits signaux RF sont divisés en deux catégories: les circuits d'amplification à bande étroite et les circuits d'amplification à large bande. Comme les circuits amplificateurs à bande étroite nécessitent l'amplification, sans distorsion, de signaux faibles ayant une fréquence centrale de plusieurs centaines de kilohertz à plusieurs centaines de mégahertz (voire quelques Gigahertz) et une largeur de bande de plusieurs milliers de Hertz à plusieurs dizaines de mégahertz, un certain gain de tension est nécessaire, mais également la possibilité de choisir la fréquence.

Les circuits amplificateurs à bande étroite utilisent des dispositifs actifs tels que des transistors bipolaires, des tubes à effet de champ ou des circuits intégrés radiofréquences pour fournir un gain de tension et utilisent des circuits résonnants LC, des filtres en céramique, des filtres à quartz ou des filtres à ondes acoustiques de surface pour la sélection de fréquence.

Comme les circuits amplificateurs à large bande nécessitent une amplification sans distorsion des signaux faibles dans une large bande de fréquences allant de quelques mégahertz à quelques centaines de mégahertz (voire quelques Gigahertz), il est nécessaire que les circuits amplificateurs aient une fréquence de coupure inférieure très faible (certaines nécessitant une fréquence nulle, c'est - à - dire DC) et une fréquence de coupure supérieure très élevée. Le circuit amplificateur large bande utilise également des transistors, des tubes à effet de champ ou des circuits intégrés pour fournir un gain de tension. Pour élargir la bande de fréquences de fonctionnement, il est non seulement nécessaire que les dispositifs actifs aient de bonnes caractéristiques de haute fréquence, mais certaines améliorations seront également apportées à la structure du circuit, telles que l'utilisation de circuits de combinaison co - émetteur - co - base et de rétroaction négative.

Le modèle de circuit amplificateur à sélection de fréquence de petit signal radiofréquence est composé d'éléments amplificateurs actifs et d'un réseau passif de sélection de fréquence.

Le dispositif amplificateur actif peut être un transistor, un tube à effet de champ ou un circuit intégré radiofréquence, et le réseau passif de sélection de fréquence peut être un circuit résonant LC ou un filtre à ondes acoustiques de surface, un filtre céramique ou un filtre cristallin. Différentes façons de les combiner constituent une grande variété de formes de circuit. Selon le circuit résonant, les amplificateurs actifs sont divisés en amplificateurs mono - accordants, amplificateurs bi - accordants et amplificateurs à accord entrelacé; Selon la façon dont les transistors sont connectés, les amplificateurs actifs sont divisés en co - base, co - collecteur, co - émetteur, amplificateur mono - accordé, etc.

Les circuits d'amplification de petits signaux RF comprennent les principaux indicateurs techniques tels que le gain, la bande passante, la sélectivité, la plage linéaire, le coefficient de bruit, l'isolation et la stabilité. Les circuits amplificateurs de petits signaux RF nécessitent un faible coefficient de bruit, une plage de linéarité suffisante, un gain approprié, une adaptation de l'impédance d'entrée / sortie et une bonne isolation entre les entrées / sorties. Dans les dispositifs de communication mobile, il est également nécessaire d'avoir une faible tension d'alimentation de fonctionnement et une faible consommation d'énergie. En particulier, il convient de souligner que tous ces indicateurs sont liés, voire contradictoires, par exemple le gain et la stabilité, la bande passante et la sélectivité, etc. la priorité devrait être établie en fonction de la production réelle de PCB et des compromis devraient être utilisés dans la conception. Les principes et la considération de tous les indicateurs sont très importants.

Le bruit de sortie de l'amplificateur à petit Signal RF PCB provient de l'entrée et du circuit amplificateur lui - même. Le niveau de bruit généré par l'amplificateur lui - même a une plus grande influence sur le signal transmis, en particulier sur les signaux faibles. Afin de réduire le bruit interne des circuits d'amplification, lors de la conception et de la fabrication des circuits d'amplification, il convient d'utiliser des éléments d'amplification à faible bruit et de choisir correctement l'état de fonctionnement, une structure de circuit appropriée et une bonne disposition du circuit imprimé.