Fungsi utama dari Desain penguat derau rendah adalah memperkuat sinyal daya kecil. Dalam mikrofon elektronik, pesan dapat berupa tegangan atau arus, variabel w.r.t. Waktu. Seperti semua amplifier, amplifier dengan derau rendah juga merupakan sirkuit dua port. Ini mengkonsumsi daya listrik untuk meningkatkan amplitudo sinyal input. Ini menghasilkan sinyal output proporsional yang lebih tinggi.
Artikel ini membahas sepuluh pertimbangan praktis yang perlu diingat untuk desain LNA.
Amplifier kebisingan rendah adalah komponen penting di beberapa perangkat. Beberapa di antaranya adalah komunikasi radio, instrumen medis, dan mesin uji elektronik.
Penguat kebisingan rendah yang khas dapat memberikan penguatan daya 100 (+20 desibel). Secara bersamaan, dapat mengurangi rasio signal-to-noise hingga 3 dB (kurang dari faktor dua). Sinyal yang jauh di atas tingkat kebisingan dapat menyebabkan distorsi intermodulasi.
Komponen rantai sinyal menurunkan rasio signal-to-noise (SNR)，angka kebisingan mengacu pada degradasi ini. Ini adalah nilai numerik yang menentukan kinerja penguat. Nilai angka derau yang lebih rendah berarti hasil yang lebih baik dari penguat derau rendah. Dalam istilah desibel, angka kebisingan sama dengan faktor kebisingan.
Fitur yang berbeda dalam rangkaian penguat lebih signifikan daripada penguatan daya kesatuan. Secara sederhana, penguatan penguat adalah rasio daya keluarannya terhadap masukannya. Penguat kebisingan rendah (LNA) mengurangi kebisingan ekstra - yang merupakan efek samping dari penggunaan speaker. Untuk mencapai ini, desainer perlu mempertimbangkan beberapa hal dalam desain PCB/sirkuit mereka. Beberapa di antaranya termasuk memilih komponen kebisingan rendah dan pencocokan impedansi.
Untuk menghitung penguatan daya amplifier, Anda memerlukan nilai 3 parameter. Parameternya adalah:
Ini menunjukkan manfaat amplifier daripada menggunakan sumber untuk mengarahkan beban yang sama secara langsung. Seringkali penguat kebisingan rendah dicocokkan dengan penyebabnya. Penguatan daya transduser kemudian sama dengan penguatan daya pengoperasian.
Dalam jaringan dua port, daya menghilang ke beban. Rasio daya yang dihamburkan ini dengan daya input adalah perolehan daya pengoperasian.
PLM=Daya rata-rata tertinggi yang tersedia saat beban (keluaran).
PSM=Daya tertinggi tersedia di sumbernya.
MAG adalah rasio PLM dan PSM.
Nilai parameter ini tergantung pada banyak faktor seperti beban, input, output, dan sumber. Koefisien refleksi dan parameter S juga diperlukan untuk mendapatkan nilai di atas.
Saluran transmisi adalah media penghantar yang membawa sinyal melalui jarak yang sangat jauh. Kehilangan atau distorsi adalah yang terkecil (sering diabaikan).
Pertimbangkan impedansi beban ZL dan impedansi sumber ZS. Tegangan (atau daya) adalah jumlah dari gelombang datang dan gelombang refleksi. Mereka bergerak dalam arah yang berlawanan di sepanjang saluran impedansi karakteristik transmisi (Z0).
Jika ZL tidak sama dengan Z0, beban memantulkan sebagian gelombang datang ke arah sumber. Proses ini berjalan sebagai loop tak terbatas dalam saluran transmisi lossless.
Koefisien pemantulan adalah perbandingan antara gelombang datang dan gelombang pantul. Pertimbangannya adalah nol ketika impedansi beban sama dengan impedansi karakteristik. Ini adalah bilangan kompleks, dengan besaran dan sudut dalam bentuk kutub.
Jika perbedaan antara dua impedansi sangat besar, kita dapat mengharapkan refleksi yang luas. Pantulan sebanding dengan koefisien pantul dalam penguat derau rendah.
Koefisien refleksi sumber dan koefisien refleksi beban adalah istilah yang digunakan dalam Jaringan RF. Mereka sama dengan impedansi sumber dan beban untuk amplifier derau rendah .
Dalam grafik aliran gelombang, Anda dapat mewakili gelombang datang dan gelombang refleksi. Plot grafik aliran menggunakan hubungan linier dalam variabel jaringan. Ini memastikan pembangunan cepat fungsi transfer antara 2 titik jaringan.
Node dalam grafik aliran mewakili variabel yang berbeda. Variabel independen terhubung dengan variabel dependen melalui jalur yang berbeda. Nilai gain menempel pada fungsi jalur， itu relatif terhadap koefisien refleksi dari variabel yang bersangkutan.
S-Parameters atau parameter Hamburan sangat penting dalam desain penguat kebisingan rendah. Mereka menggambarkan karakteristik jaringan linier di bawah pengaruh sinyal listrik.
Beban yang cocok terkenal untuk mempelajari parameter-S. Alasan utamanya adalah kemudahan penggunaan untuk frekuensi sinyal tinggi. Penganalisis jaringan vektor modern menghitung amplitudo dan fase fasor gelombang.
Anda dapat mengekspresikan sifat listrik dari beberapa komponen onboard menggunakan S-parameter. Komponen mungkin termasuk
1. resistor
2. induktor
3. kapasitor
Parameter dapat menunjukkan fitur seperti gain, return loss, VSWR, koefisien refleksi, atau stabilitas. Memiliki pemahaman tentang aljabar matriks sangat penting untuk memahami parameter-S. Parameter mengikuti hukum aljabar ini.
MAG menunjukkan perolehan daya teoretis tertinggi yang bisa Anda dapatkan dari perangkat. Sumber dan beban impedansi dicocokkan dengan konjugasi. MAG adalah properti penting untuk amplifier RF 2-port. Masuk transfer balik nol. Untuk definisi yang tepat, lihat di atas.
Dalam jaringan dua port, MAG dapat menunjukkan tingkat penguatan yang tersedia dari penguat kebisingan rendah. Dengan cara ini, kita dapat menilai apakah LNA cocok untuk tugas tersebut. Itu juga mengapa MAG adalah kriteria penyaringan utama untuk jaringan RF, LNA, dan gelombang mikro.
Istilah gain yang paling umum dalam desain penguat RF adalah gain transduser. Sesuai definisi, rasio antara daya keluaran dari sumber ke beban dan daya sumber tertinggi. Penguatan transduser mencakup beberapa komponen:
1. Kita dapat memasukkan dan mengeluarkan hasil pencocokan impedansi.
2. Penguatan total amplifier karena LNA.
Salah satu fungsi parameter ini adalah mereduksi matriks rangkaian berikut menjadi 2×2. Pengurangan matriks ini membantu dalam pengukuran dan perhitungan, kerugian resistif di antara komponen rangkaian terjadi selama proses berlangsung. Abaikan mereka selama penghitungan penguatan transduser.
Stabilitas, atau ketahanan terhadap osilasi, merupakan pertimbangan penting selama merancang LNA. Beberapa parameter berguna dalam menentukan stabilitas amplifier dengan noise rendah. Mereka termasuk parameter S, jaringan yang cocok, dan penghentian.
Tiga fenomena bertanggung jawab atas ketidakstabilan dalam penguat. Mereka adalah:
1. Umpan balik internal transistor.
2. Alasannya mungkin karena sirkuit eksternal, input transistor eksternal.
3. Penguatan yang tidak perlu di luar pita frekuensi operasi yang diperlukan.
Akan membantu jika Anda menghitung faktor stabilitas Rollett(K ) menggunakan parameter S yang diberikan. Determinan matriks, bersama dengan faktor stabilitas, dapat menentukan stabilitas. Penguat stabil hanya jika K lebih besar dari 1. Plus, nilai determinan tidak boleh lebih dari satu.
Smith Chart diperlukan untuk merancang jaringan impedansi yang cocok. Saluran transmisi mengubah sifat impedansi menggunakan saluran mikrostrip, saluran ini memiliki impedansi karakteristik yang bervariasi. Mereka juga dapat mengubah nilai resistor apa pun.
Ada dua jenis jaringan yang cocok:
1. Jaringan pencocokan input:Ini berguna untuk mengurangi pengaruh kebisingan. Ini cocok dengan input transistor ke sumbernya. Dengan cara ini, kita bisa mendapatkan noise figure yang sedekat mungkin dengan noise.
2. Jaringan pencocokan keluaran:Jaringan ini mencocokkan keluaran transistor dengan beban. Dengan demikian, sistem memberikan potensi kekuatan maksimalisasi keuntungan tertinggi.
Kami berharap panduan di atas bermanfaat. Pertimbangan ini diperlukan untuk desain yang tepat dari penguat kebisingan rendah.
Sinyal input dengan noise figure yang lebih rendah akan mendapatkan amplifikasi yang lebih baik melalui LNA. Sinyal jauh di atas lantai kebisingan akan menghadapi distorsi intermodulasi. Penguatan daya transduser, penguatan operasi, MAG diperlukan untuk menemukan penguatan penguat. Yang penting lainnya adalah parameter S, stabilitas, dan koefisien refleksi. Nilai impedansi yang berbeda dapat menyebabkan pemantulan gelombang. Koefisien refleksi adalah 0 ketika impedansi cocok.
Para ahli menyarankan tergantung pada perusahaan yang dapat diandalkan untuk membuat Desain PCB kustom Anda. Di Hubungi kami untuk perkiraan PCB desain khusus Anda.
Teknologi Industri
Beberapa tahun terakhir telah menyaksikan miniaturisasi, integritas dan modularisasi produk elektronik, yang mengarah pada peningkatan dalam hal kepadatan perakitan komponen elektronik dan penurunan dalam hal area disipasi termal yang efektif. Oleh karena itu, desain termal komponen elektronik berda
Teknologi catu daya switching telah menyaksikan perkembangan menuju miniatur, frekuensi tinggi dan efisiensi tinggi dengan pengembangan chip yang sangat terintegrasi dalam beberapa tahun terakhir. Chip kontrol yang sangat terintegrasi membuat komponen periferal yang diperlukan menjadi disederhanakan
Jig adalah alat yang menahan alat manufaktur di tempatnya saat melakukan tugas berulang seperti mengebor atau mengetuk lubang. Perlengkapan, di sisi lain, tidak memandu alat manufaktur tetapi menahan benda kerja dengan stabil dalam posisi, orientasi, atau lokasi yang tetap. Catok standar adalah cont
Perangkat medis adalah produk yang menantang untuk diproduksi. Kombinasi persyaratan peraturan dan komponen penting kehidupan membuat pengembangan menjadi mahal dan sulit secara teknis. Tahap 1:Ide dan konseptualisasi Langkah pertama untuk mengembangkan perangkat medis adalah mengidentifikasi kebut
