Ограничительные свойства серийных малошумящих усилителей
Исследование амплитудных характеристик малошумящих усилителей сверхвысокочастотного диапазона. Структурная схема измерительной установки, предназначение и применение усилителя-ограничителя. Особенности нелинейных показателей различных усилителей.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.07.2017 |
| Размер файла | 354,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Ограничительные свойства серийных малошумящих усилителей
Зикий А.Н.
Аннотация
Проведено экспериментальное исследование амплитудных характеристик малошумящих усилителей СВЧ диапазона типа AC180400-071 производства ЗАО «СКАРД-Электроникс». Показано, что мощность насыщения может меняться от 34 до 75 мВт при входной мощности 10 мВт. На ряде частот монотонность амплитудной характеристики не обеспечивается.
Ключевые слова: усилитель-ограничитель, мощность насыщения, измерительная установка, амплитудная характеристика
При проектировании измерителей несущей частоты импульсных радиосигналов чаще всего на входе устанавливают усилитель-ограничитель [1,2]. Это позволяет устранить зависимость результатов измерения от мощности входного сигнала. В качестве усилителей-ограничителей чаще всего приходится использовать линейные МШУ в режиме насыщения [3]. МШУ, предназначенные для работы в линейном режиме уступают по электрическим характеристикам специализированным усилителям-ограничителям, но в ввиду отсутствия последних, в т. ч. работающих в миллиметровом диапазоне частот, с этим приходится мириться.
Целью настоящей работы является экспериментальное исследование нелинейных свойств серийных МШУ типа AC180400-071 производства ЗАО «СКАРД-Электроникс» [4,5].
Справочные данные МШУ приведены в таблице 1.
Таблица 1 Справочные данные усилителей АС180400-071
|
Наименование параметра, единица измерения |
Значение параметра |
|
|
Коэффициент усиления, не менее, дБ |
30 |
|
|
Коэффициент шума, не более, дБ |
6 |
|
|
Выходная мощность, не менее, мВт |
30 |
|
|
Напряжение питания, В |
12 |
|
|
Максимальный ток, не более, мА |
250 |
|
|
Тип СВЧ соединителей |
К, гнездо |
|
|
Диапазон рабочих частот, ГГц |
от 18 до 40 |
Как правило, в справочных данных не указывается уровень насыщения МШУ, неравномерность уровня насыщения в полосе рабочих частот, максимально допустимая входная мощность и другие важные параметры, поэтому данные исследования являются актуальными.
Исследование нелинейных характеристик трех образцов усилителей АС180400-071 проводилось на автоматизированной измерительной установке, схема которой приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Структурная схема измерительной установки
Установка включает в себя объединенные в сеть приборы компании Keysight Technologies и GWINSTEK, имеющих в своем составе LAN и USB интерфейсы. Управление приборами производилось с помощью специализированного программного комплекса. Данный программный комплекс позволяет взаимодействовать с приборами, поддерживающих SCPI-команды. Применение автоматизированного подхода позволяет избавиться от трудоемкого снятия характеристик ручным способом, увеличить скорость и количество измерений в единицу времени, а также устранить неизбежные ошибки, возникающие из-за человеческого фактора.
Особенностью применения программного комплекса, использующим SCPI-команды, является гибкая и быстрая настройка приборов измерительной установки для текущей задачи. Таким образом был реализован контроль тока и напряжения усилителя в реальном времени для оперативного отключения выхода блока питания в случае превышения усилителем максимального токопотребления, автоматическое пошаговое изменение частоты и мощности генератора, а также синхронизация значения частоты, на которой измеряется мощность и выходной частоты генератора.
Амплитудные характеристики снимались в рабочем диапазоне усилителей от 18 до 40 ГГц с шагом 1 ГГц по частоте и от минус 30
до 10 дБмВт с шагом 1 дБмВт по входной мощности. Результаты измерений автоматически записывались в текстовый файл для последующей обработки. Амплитудные характеристики трех образцов усилителей приведены на рисунках 2 - 4 соответственно. Кривые на рисунках 2 - 4 позволяют сделать количественные выводы.
Рисунок 2 - Амплитудные характеристики МШУ AC180400-071 (серийный №090416093)
усилитель измерительный малошумящий
Рисунок 3 - Амплитудные характеристики МШУ AC180400-071 (серийный №090416094)
Рисунок 4 - Амплитудные характеристики МШУ AC180400-071 (серийный №090416095)
Выводы
1. Проведено экспериментальное исследование ограничительных свойств серийных МШУ типа АС180400-071 производства ЗАО «СКАРД-Электроникс»;
2. Уровень ограничения имеет разброс от 34 до 75,6 мВт при входной мощности 10 мВт на различных частотах, что не превышает 3,5 дБ и является приемлемым для практики;
3. При каскадировании двух одинаковых МШУ для исключения выхода из строя второго МШУ целесообразно между ними установить развязывающий аттенюатор с фиксированным затуханием;
4. На многих частотах монотонность амплитудной характеристики не обеспечивается. На каждом из рисунков 2 - 4 таких кривых три из пяти.
5. Результаты данного исследования могут найти применение в приемниках СВЧ [1, 6, 7, 8, 9, 10].
Литература
1. TSUI J.B.Y. Microwave Receivers with Electronic Warfare Applications. Wiley-Interscience Publication, 1986, 460 p.
2. Василенко В.Э., Дикарев Б.Д., Зикий А.Н., Сальный И.А. Экспериментальное исследование приемника мгновенного измерения частоты. Известия ЮФУ, серия Технические науки, 2008, №3, с. 168-171.
3. Шварц Н.З. Линейные транзисторные усилители СВЧ. М.: Сов. радио, 1980, 368 с.
4. Каталог СВЧ электроники, Курск, ЗАО «СКАРД-Электроникс», 2011, 78 с.
5. Малошумящие усилители СВЧ диапазона. Каталог. Курск, ЗАО «СКАРД-Электроникс», 2013, 9 с.
6. Контрольно-измерительная аппаратура и элементы СВЧ тракта. Томск, ЗАО НПФ “Микран”. 132 c.
7. Коаксиальные, волноводные и оптические устройства. Каталог ННИПИ “Кварц”. Нижний Новгород, “Кварц”, 2002. 81с.
8. Пустовалов А.И. Двухканальное приёмное устройство СВЧ диапазона // Инженерный вестник Дона, 2010, №2 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2010/195.
9. Шурховецкий А.Н. Многоканальная частотно-избирательная система СВЧ диапазона на основе направленных фильтров бегущей волны // Инженерный вестник Дона, 2010, №4 URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2010/292.
10. Skolnic. Radar Handbook. N.Y. McGrow-Hill Companies. 2008. 1351 c.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Исследование схемы с управляющим входным аттенюатором. Анализ шумовых характеристик приборов. Построение усилителей мощности на основе интегральной микросхемы. Пример расчета транзисторного полосового усилителя мощности диапазона сверхвысокой частоты.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 03.06.2012Особенности конструирования чувствительных усилителей для прослушивания речи. Схема чувствительного микрофона с усилителем мощности на малошумящих транзисторах, его моделирование в программном продукте NI Multisim 11.0. Анализ смоделированной схемы.
курсовая работа [378,4 K], добавлен 25.04.2012Построение математической модели динамической системы. Изучение цепочки усилителей, состоящих из соединенных последовательно безынерционного усилителя и фильтра. Неустойчивость образования периодического сигнала и хаотизация сигнала в цепочке усилителей.
контрольная работа [64,7 K], добавлен 24.11.2015Методы измерения параметров и характеристик усилителей низкой частоты. Изменение входного сигнала в заданных пределах, частоты генератора. Выходное напряжение при закороченном и включенном сопротивлении на входе усилителя. Входная емкость усилителя.
лабораторная работа [21,8 K], добавлен 19.12.2014Изучение методов измерения основных параметров операционных усилителей. Исследование особенностей работы операционного усилителя в режимах неинвертирующего и инвертирующего усилителей. Измерение коэффициента усиления инвертирующего усилителя.
лабораторная работа [751,7 K], добавлен 16.12.2008Понятие электронного усилителя, принцип работы. Типы электронных усилителей, их характеристики. Типы обратных связей в усилителях и результаты их воздействия на работу электронных схем. Анализ электронных усилителей на основе биполярных транзисторов.
курсовая работа [540,7 K], добавлен 03.07.2011Измерительный канал и канал формирования испытательных сигналов. Погрешность оценки амплитудных значений на выходе измерительного канала. Диапазон формируемых системой гармонических испытательных сигналов. Структурная и функциональная схема измерителя.
курсовая работа [311,2 K], добавлен 05.01.2014Понятие и принцип работы электронного усилителя. Типы электронных усилителей, их параметры и характеристики. Сравнительный анализ параметров усилителей с различным включением транзисторов в схемах. Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 03.07.2011Виды транзисторных усилителей, основные задачи проектирования транзисторных усилителей, применяемые при анализе схем обозначения и соглашения. Статические характеристики, дифференциальные параметры транзисторов и усилителей, обратные связи в усилителях.
реферат [185,2 K], добавлен 01.04.2010Эквивалентная схема усилителя заряда, технические характеристики. Структурная схема модуля усилителя ME-230. Эквивалентная электрическая схема усилителя заряда, соединенного с пьезоэлектрическим преобразователем. Выходное напряжения предусилителя.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.01.2012Основные принципы построения полосовых усилителей на основе быстродействующих ОУ по заданным параметрам. Расчёты блока двуполярного питания. Выявление некоторых ограничений по проектированию усилителей данного класса на фильтрах низкого порядка.
контрольная работа [692,8 K], добавлен 09.02.2011Методы определения параметров операционных усилителей, входных токов, напряжения смещения, дифференциального входного и выходного сопротивлений, скорости нарастания выходного напряжения, коэффициентов усиления инвертирующего и неинвертирующего усилителей.
контрольная работа [151,0 K], добавлен 02.12.2010Проектирование транзисторных усилителей. Формы применения местных и общих отрицательных обратных связей при улучшении параметров усилителя. Анализ ёмкости переходных и блокировочных конденсаторов. Сущность входного сопротивления предварительного каскада.
курсовая работа [526,2 K], добавлен 22.12.2008Широкое применение безтрансформаторных усилителей мощности. Выполнение современных усилителей небольшой мощности по безтрансформаторным схемам для уменьшения габаритов, массы, стоимости и расширения полосы пропускания устройства. Выбор типа транзистора.
контрольная работа [811,0 K], добавлен 03.12.2010Основные параметры усилителей низкой частоты. Усилитель электрических сигналов - устройство, обеспечивающее увеличение амплитуды тока и напряжения. Дифференциальный коэффициент усиления. Особенности схемотехники интегральных усилителей низкой частоты.
лекция [621,3 K], добавлен 29.11.2010Понятие и принцип работы датчиков, их назначение и функции. Классификация и разновидности датчиков, сферы и возможности их применения. Сущность и основные свойства регуляторов. Особенности использования и параметры усилителей, исполнительных устройств.
реферат [17,8 K], добавлен 28.03.2010Общие свойства оптоволоконных сетей, их назначение и применение. Расчет параметров оптических усилителей, предназначенных для усиления сигнала в составе волоконно-оптических линий связи, их характеристики и методы их оптимального функционирования.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 19.11.2013Применение операционных усилителей для сложения двух постоянных, двух переменных, постоянного и переменного напряжений, дифференцирования и интегрирования входных сигналов. Переходной процесс в интеграторе, влияние на него амплитуды входного сигнала.
контрольная работа [120,0 K], добавлен 02.12.2010Частотные и временные характеристики усилителей непрерывных и импульсных сигналов. Линейные и нелинейные искажения в усилителях. Исследование основных параметров избирательных и многокаскадных усилителей. Усилительные каскады на биполярных транзисторах.
контрольная работа [492,6 K], добавлен 13.02.2015Исследование основных характеристик избирательных усилителей с различными типами резонансной нагрузки. Измерение избирательности, коэффициента усиления и крутизны АЧХ резонансного усилителя с двойной автотрансформаторной связью контура с транзисторами.
лабораторная работа [441,1 K], добавлен 03.06.2014
