七管高速寬帶放大器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種七管高速寬帶放大器，包括三極管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7；Q1、Q2、Q5的發(fā)射極和Q3以及Q7的集電極相連接至VEE；Q1的基極連接VS，集電極分別連接VCC和Q4的發(fā)射極；Q2的基極接地，集電極分別連接VCC和Q3的發(fā)射極；VCC和VEE之間串聯(lián)有D2、D3、D4、R11，Q3和Q4的基極相連接至D4和R11之間；Q3的集電極連接Q5的基極；Q4的集電極串聯(lián)D5、D6、D7至Q5的集電極，Q4和D5之間連接Q6的基極，D7和Q5之間連接Q7的基極；Q6的集電極連接VCC，Q6的發(fā)射極串聯(lián)R12、R13至Q7的發(fā)射極，在R12和R13之間連接R15接地。本實(shí)用新型的有益效果是：結(jié)構(gòu)合理，低噪聲，高信噪比。
【專利說明】七管高速寬帶放大器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種放大器，更具體說，它涉及一種七管高速寬帶放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)今社會，低噪聲前置放大器不僅僅運(yùn)用于日常生活領(lǐng)域，如收音機(jī)、手機(jī)等設(shè)備，并在傳感器、無線電傳輸、無線通信、熱成像技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛，通常接收端接收的信號是非常微弱的。前置放大器位于接收機(jī)前端的一個電子系統(tǒng)，也被應(yīng)用于檢測微弱信號，例如各種傳感器輸出的弱信號、天線接收的弱信號等，然而現(xiàn)有的電子元器件普遍都存在著噪聲，這些微弱信號常常埋在噪聲中，并且各種物理量(非電量)是通過傳感器變換為等效電壓信號而進(jìn)行測量的。因此，要求設(shè)計(jì)專為接收來自信源的微弱信號的低噪聲前置放大器，降低噪聲干擾以供系統(tǒng)解調(diào)出所需信號。
[0003]為了更好地檢測及傳送微弱信號，低噪聲前置放大器是必不可少的，大多采用低噪聲運(yùn)算放大器，但對內(nèi)阻比較低的信號源，如超導(dǎo)熱電偶測溫，不能直接和運(yùn)算放大器直接耦合，需加一個匹配網(wǎng)絡(luò)，才能達(dá)到噪聲的最佳匹配這樣電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，還增加額外的噪聲。另外，集成運(yùn)算放大器的電阻比分立元件大得多，在集成電路中還有報(bào)道說發(fā)現(xiàn)等離子噪聲，故電路結(jié)構(gòu)相似的集成運(yùn)放的噪聲比分立元件大2?5倍。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理，低噪聲，高信噪比的用分立半導(dǎo)體器件組成的七管高速寬帶放大器。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。這種七管高速寬帶放大器，包括三極管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7 ;Q1、Q2、Q5的發(fā)射極和Q3以及Q7的集電極相連接至VEE ；Ql的基極連接VS，集電極分別連接VCC和Q4的發(fā)射極；Q2的基極接地，集電極分別連接VCC和Q3的發(fā)射極；VCC和VEE之間串聯(lián)有D2、D3、D4、R11，Q3和Q4的基極相連接至D4和Rll之間；Q3的集電極連接Q5的基極；Q4的集電極串聯(lián)D5、D6、D7至Q5的集電極，Q4和D5之間連接Q6的基極，D7和Q5之間連接Q7的基極；Q6的集電極連接VCC，Q6的發(fā)射極串聯(lián)R12、R13至Q7的發(fā)射極，在R12和R13之間連接R15接地。
[0006]作為優(yōu)選:其中初級為Q1、Q2為共發(fā)射極形成差動放大器；二級為:Q3、Q4組成的共基極電路；三級為:Q5共發(fā)射極電路；四級為:Q6、Q7互補(bǔ)射極跟隨器。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是:通過Q1、Q2、Q3、Q4將差動放大器與共基極電路組合成的折疊渥爾曼電路，防止米勒效應(yīng)，影響頻率特性。防止頻率特性變壞；Q6、Q7互補(bǔ)射極跟隨器，輸出級可以降低輸出阻抗增大輸出電流，降低總諧失真，通常在1000Hz時失真最小；R6、R7產(chǎn)生恒流源。結(jié)構(gòu)合理，低噪聲，高信噪比。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型電路原理圖；[0009]圖2為測試框圖；
[0010]圖3為測試輸入輸出波形。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。雖然本實(shí)用新型將結(jié)合較佳實(shí)施例進(jìn)行描述，但應(yīng)知道，并不表示本實(shí)用新型限制在所述實(shí)施例中。相反，本實(shí)用新型將涵蓋可包含在有附后權(quán)利要求書限定的本實(shí)用新型的范圍內(nèi)的替換物、改進(jìn)型和等同物。
[0012]如圖1所示:
[0013]初級=QpQ2為差動放大器。二級:Q3、Q4為共基極電路。三級:Q5共射電路。四級:Q6、Q7互補(bǔ)射極跟隨器。Q1、Q2> Q3、Q4是將差動放大器與共基極電路組合成的折疊渥爾曼電路，防止米勒效應(yīng)，影響頻率特性。防止頻率特性變壞。96、97互補(bǔ)射極跟隨器，輸出級可以降低輸出阻抗增大輸出電流，降低總諧失真，通常在1000Hz時失真最小。R6、R7產(chǎn)生恒流源。D1^R8>Q5^R9是電流鏡像電路，它將Q3的集電極輸出電流進(jìn)行相位反轉(zhuǎn)，與Q4的集電極電路輸出電流相合成。
[0014]R4是恒流電路代用電阻，由于是反相放大器，所以初級差動放大電路的同相輸入電壓非常小，于是所示電路可以用R4來代替。另外，在非反相放大器的情況下，一定要插入恒流電路。Q3、Q4的IC必須是Qp Q2、的I。的2倍。設(shè)計(jì)值為:
[0015]Ic2=L 44mA，IC3=IC4=2.8mA。
[0016]R14所接入的電路時負(fù)反饋電路，起穩(wěn)定的作用，解決零點(diǎn)漂移的問題。當(dāng)輸入為O時，輸出不是0，一定含有直流`成分，可以通過負(fù)反饋方式對輸出端增加一個校正電壓。
[0017]用100Ω的半固定電阻來調(diào)節(jié)輸出補(bǔ)償電壓(Vs=O時在輸出端出現(xiàn)的DC電壓)到
O0
[0018]頻率特性，放大器的高頻開環(huán)增益A為
[。。19]丨+泰
[0020]式中的gm’是考慮了初級Q1的局部電流反饋后的有效互導(dǎo)。
[00211gm = ~~ ~~ ? 0.0087L 」m l + gm]R, 1 + 0.055x97
[0022]式中的C是Q4~Q7的Ctjb的合計(jì)值。但是僅僅是Q5的Ctjb取為2倍。即:
[0023]C-Cob4+2Cob5+Cob6+Cob7-15pF
[0024]由上式可以算出在IMHz時開環(huán)增益為92倍，也就是39dB。
[0025]放大倍數(shù)，在工作電壓為正負(fù)12V的情況下，首先接入IOOmV,頻率為IKHz的正弦波信號作為源信號，用示波器測量輸入輸出端信號，觀察其Vi與Vo，根據(jù)公式:
r I r &
[0026]
[0027]七管高速寬帶放大器電壓記錄
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種七管高速寬帶放大器，其特征在于:包括三極管Ql、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7 ;Q1、Q2、Q5的發(fā)射極和Q3以及Q7的集電極相連接至VEE ；Q1的基極連接VS，集電極分別連接VCC和Q4的發(fā)射極；Q2的基極接地，集電極分別連接VCC和Q3的發(fā)射極；VCC和VEE之間串聯(lián)有D2、D3、D4、R11，Q3和Q4的基極相連接至D4和Rll之間；Q3的集電極連接Q5的基極；Q4的集電極串聯(lián)D5、D6、D7至Q5的集電極，Q4和D5之間連接Q6的基極，D7和Q5之間連接Q7的基極；Q6的集電極連接VCC，Q6的發(fā)射極串聯(lián)R12、R13至Q7的發(fā)射極，在R12和R13之間連接R15接地。
【文檔編號】H03F3/183GK203632623SQ201320781862
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】畢崗, 朱瀅 申請人:浙江大學(xué)城市學(xué)院