RF підсилювач

RF штуки дуже складні у виготовленні і більше схожі на чорну магію, аніж на інженерію.

Сьогодні ж я розповім, про мій перший робочий підсилювач (так, були неробочі і що ще гірше -- наполовину робочі)

За основу взято два BGA616 (Дарлінгтони). Ці підсилювачі і їх родичі (BGA614) широко використовуються для підсилювачів SiPM. Схема включення стандартна (з даташита). По входу стоїть 50 Ом (без нього підсилювач перетворюється в генератор). На виході кожного підсилювача T-Bias аби відрізати RF від DC. Після індуктивності стоїть резистор, що задає струм (сторінка 8 даташиту) і відповідно підсилення (сторінка 7). Підсилення при даному струмі має бути 18-19дБ (для одного підсилювача). Відповідно сумарне підсилення маю бути близько 37 дБ. По живленню стоїть магазин фільтруючих конденсаторів. Живлення просто від 7805. Підсилювач може працювати на вихід 50 Ом. Схема ніби проста, але є купа але.

Кожен конденсатор має свій ефективний діапазон частот в залежності від розміру (бо розмір визначає паразитну індуктивність). Тому неможливо обійтись одним фільтруючим конденсатором на широкому діапазоні частот (тому я використовую магазин із трьох).

Звичайно і індуктивність в ланці T-Bias має свою паразитну ємність, тому її в продвинутих схемах розділяють на 2 (маленька + номінальна), чи шунтують її (казав же, що це чорна магія).

При розробці плати варто пам'ятати, що лінія зв'язку (transmission line) кабелю має продовжуватись на платі. Якщо Ви використовуєте коаксіальний кабель, то на платі його зреалізувати неможливо і потрібно вибрати інший тип лінії зв'язку з тим же імпедансом (в даному випадку 50 Ом). На платі можна зреалізувати такі лінії: Microstrip, Suspended stripline, coplanar waveguide. Я вибрав Microstrip, бо він найпростіший (нижній шар плати -- земля, верхній -- доріжка відповідної ширини). Існує безліч калькуляторів для обрахунку у вашому конкрентому випадку, але потрібно точно знати діелектричну проникність вашого текстоліту. Для цього я виміряв ємність текстолітової пластини і обрахував діел. проникність за формулою плоского конденсатора.

Окрім цього варто уникати поворотів доріжки RF на 90 градусів. В ідеалі -- пряма. В даному випадку це можна зреалізувати.

Земля в мене займає всю нижню сторону плати. Аби уникнути всяких земляних петель, землю кожного компонента я через vias кидаю на землю (краще кілька vias, аби зменшити паразитну індуктивність).

Плата кріпиться до корпусу двома гвинтами M3. Корпус надрукований на 3Д принтері і обклеєний фольгою.

Вид знизу.

АЧХ підсилювача я вимірював звичайним осцилографом і RF генератором. Як видно АЧХ не зовсім плоска, але свої 20-25 dB я маю. Навіть на 1.3 ГГц підсилення близько 18 дБ, чому я надзвичайно радий. При вхідних 9 Вольтах, підсилювач споживає 170мА.

RF підсилювач

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.

Догори