聊聊,寬帶放大器電路,以及ALC電路。

寬帶放大器是,很多需要信號放大的地方都要使用的。

但是往往光有寬帶放大器,很難做到輸入信號的幅度穩定。

通常振盪器,在頻率低時,幅度比較大,而頻率高時輸出幅度比較小。

這時,就需要ALC(自動電平控制電路)來讓輸出幅度變得穩定。


下面,先從簡單的寬帶放大器說起。

下圖,是一個1~500MHz的寬帶放大電路。

聊聊,寬帶放大器電路,以及ALC電路。

1~500MHz的寬帶放大電路

圖中,雖然兩級電路的發射極,都帶有具有頻率補償作用的阻容元件,但是它基本上還算兩級三極管的共發射極放大電路。

為了保證良好的頻率特性,兩級中間插入了一個500MHz的LPF。

然而三端穩壓1117也並非畫蛇添足,它的存在可以很好地隔離前後兩級電路,有效提高系統的穩定性。

次級放大電路採用了較高的供電電壓,對提高輸出線性度和幅度有溢出。

這個分離元件構成的電路,從實際頻率特性上,算不上真正的寬帶放大器,但在實際使用中表現還是不錯的。

如果仔細調整頻率補償和增加負反饋,可以讓電路的幅度頻率特性更加平坦,但在業餘條件下,做這樣的調整,著實困難。

隨著MMIC(單片微波集成電路)廣泛使用,我們可以更方便地構造高頻寬帶放大電路。

ERA及MAR系列的MMIC成本低廉,輕巧易用,0~8GHz的帶寬,10~30dB的增益以及最高接近20dBm的輸出,實際應用中,幾乎一片ERA-3就能抵得上上圖的分離元件放大器。

ERA的外觀和電路圖如下:

聊聊,寬帶放大器電路,以及ALC電路。

ERA的外觀和電路

事實上,有了均勻的頻率特性的放大器,仍然無法在輸入不穩定的時候,得到幅度穩定的輸出。

這時,ALC電路是保持輸出幅度穩定的方法。

ALC電路是一個負反饋環路,寬帶放大器的部分輸出經過檢波,轉化成與幅度成比的直流電壓,這個直流電壓,經過積分放大後來控制寬帶放大器的前端電控衰減器,驅使輸出幅度達到穩定。

下圖是一個帶ALC的寬帶放大器電路。

聊聊,寬帶放大器電路,以及ALC電路。

帶ALC的寬帶放大器電路

圖中10k的可調電阻,用於設定ALC參考電壓的最大值,一旦設定不用調整。

51k可調電阻用於輸出幅度的調節。

HSMS2852組成倍壓檢波器。

CA3140運放組成高增益積分放大器,它的輸出直接控制一對PIN二極管(BRA64)組成的壓控衰減器。從而構成完整的ALC環路。

和搜到HSMS2852的特性,這個電路的最大輸出不宜超過+5dbm,如果想要充分利用ERA-3的輸出能力,應該把它換成反向耐壓更高的肖特基二極管,如1SS86等,但是整個電路的工作頻率上線將在1GHz以內。


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