|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Tato diplomová práce se zabývá studiem a popisem vybraných vysokofrekvenčních obvodů používaných v přijímací technice. Práce se dále zaměřuje na návrh těchto obvodů a jejich simulaci v programu Ansoft Designer. Důraz při návrhu je kladen víceméně shodný s požadavky na klasickou přijímací techniku, avšak s malými rozdíly. V této práci je poměrně podrobně prezentován popis návrhu vysokofrekvenčního zesilovače a jeho optimalizace z hlediska šumových parametrů. Dále práce obsahuje návrhy kmitočtových násobičů.
Vzhledem tomu, ˇze prvn´ı n´ızkoˇsumov´y zesilovaˇc LNA um´ıstˇen´y stˇreˇse
bezprostˇrednˇe ant´en, nen´ı souˇc´ast´ı tohoto projektu, nen´ı nutn´e vstup prvn´ıho
stupnˇe ˇsumovˇe pˇrizp˚usobovat. Tento
fakt m´a nˇekolik v´yhod. Z´akladn´ı parametry tohoto tranzistoru pro UDS mA,
f GHz jsou uvedeny n´ıˇze.59 V).5 dB
• V´ystupn´ı v´ykon pro bod 1dB komprese 20. Naproti tomu E-pHEMT vykazuje jen minim´aln´ı
vodivost pˇri UGS Pracovn´ı bod zde nastavov´an, podobnˇe jako bipol´arn´ıch
tranzistor˚u, mal´ym kladn´ym napˇet´ım tomto pˇr´ıpadˇe pˇribliˇznˇe 0. Sp´ıˇse bude proveden n´avrh ohledem odolnost
proti velk´ym sign´al˚um. Jedna nich je, ˇze nen´ı tˇreba zapojovat rezistor mezi nu-
lov´y potenci´al elektrodu Source pro nastaven´ı pracovn´ıho bodu (dosaˇzen´ı mal´eho
z´aporn´eho pˇredpˇet´ı) nebo dokonce konstruovat zdroj z´aporn´eho napˇet´ı. E-pHEMT (HEMT tranzistor vysokou po-
hyblivost´ı nosiˇc˚u n´aboje High Electron Mobility Tranzistor) tranzistor, kter´y d´ıky
sv´e technologii v´yroby nepotˇrebuje mal´e z´aporn´e pˇredpˇet´ı pro nastaven´ı pracovn´ıho
bodu. Pˇred
t´ımto zesilovaˇcem bude zaˇrazen zmiˇnovan´y LNA, d´ıky kter´emu jiˇz tento zesilovaˇc
13
. v´yhoda oproti obyˇcejn´ym pHEMT, kter´e jsou pˇri nulov´em napˇet´ı UGS
prot´ek´any saturaˇcn´ım proudem.
Napˇr´ıklad oˇcek´av´ano niˇzˇs´ı ˇsumov´e ˇc´ıslo. Bude tedy navrhov´an zesilovaˇc pro velk´y dynamick´y rozsah. Poˇzadavky tento
prvek byly zhruba shrnuty teoretick´em rozboru pr´ace. Pokud tedy
doˇslo nˇejak´eho d˚uvodu pˇreruˇsen´ı obvodu, kter´y nastavuje pracovn´ı bod, zesilovaˇc
by jednoduˇse nefungoval. Dalˇs´ı nespornou
v´yhodou je, ˇze tranzistor bez pˇredpˇet´ı hradle Gate nevodiv´y.
ˇSumov´e nepˇrizp˚usoben´ı vˇsak nezp˚usob´ı z´avaˇznˇejˇs´ı zvˇetˇsen´ı ˇsumov´eho ˇc´ıslo. Tento emi-
torov´y rezistor nepˇr´ıznivˇe ovlivˇnoval ˇsumov´e parametry zesilovaˇce. V´ıce informac´ı technologii tranzistoru je
uvedeno [3].N´AVRH SIMULACE OBVOD˚U
2.
• Zisk 16. Oˇcek´avan´e dosa-
ˇzen´e parametry budou liˇsit v´yˇse zmiˇnovan´ych d˚uvodu jin´e pracovn´ı frekvence.4 dBm
• V´ystupn´ı v´ykon pro bod zahrazen´ı 36.6 dB
• ˇSumov´e ˇc´ıslo 0.1 N´avrh n´ızkoˇsumov´eho vstupn´ıho zesilovaˇce
Pˇred samotn´ym n´avrhem nutn´e vybrat vhodn´y aktivn´ı prvek. Pro tuto aplikaci byl vybr´an
tranzistor ˇr´ızen´y polem ATF-54143 vyr´abˇen´y firmou Avago zapouzdˇren´y plas-
tov´em pouzdˇre typu SOT-343.2 dBm
Tyto parametry jsou odeˇcteny katalogov´eho listu tranzistoru [4]. Naproti tomu, pokud nˇeco takov´eho stalo tran-
zistoru pHEMT, doˇslo prudk´emu n´ar˚ustu proudu tekouc´ıho elektrodou Drain
a mohlo doj´ıt zniˇcen´ı tranzistoru
