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放大器自激了怎么办?

2023/06/14
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关于放大器自激,以前写过一篇如何消除放大器的自激?文中讲解了,如何从放大器的S参数来判断放大器大概会在哪个频率自激。

今天这篇,主要讨论在以下情况下出现自激的话,该怎么办?

(1) 放大器模块本身匹配良好,带内性能符合指标,但是带外自激

(2) 放大器工作的频段,可以使用集总器件进行匹配

对于用微带线+管子匹配,来设计的低噪放,则只能意会,不能言传了。

带内自激

所谓带内自激,是指自激频点在工作频带内,或者在工作频带附近。

第一步:

遇到这种情况,可以先用放大器管的S参数,只加匹配电路上的集总器件,撇除PCB的影响,看是否还有自激的情况。如果有,那就调整匹配电路;如果没有,则进行下一步。

第二步:

排查PCB上有没有反馈回路:

(1) 放大器的输入输出是否离的太近

(2) 如果是多层PCB的话,在其他层有没有反馈回路,比如放大器的馈电线有没有在连接的过程中,无意形成了反馈回路。

这也可以通过仿真软件来帮忙确认。

带外自激

所谓带外自激,是指自激频点在工作带外,并且离工作频段很远。远的好处,就是不论你对自激频点处做什么处理,都不会影响放大器在工作频段内的性能,或者影响很小。

对于带外自激,我一般会考虑这些方法。

(1) 加阻性稳定电路

通常加电阻,可以起到很好的稳定作用。比如串联小电阻或者并联大电阻,或者直接加PI型衰减器。但因为电阻基本不是频率相关器件,所以这样做的话,也会对放大器的带内性能产生影响。

所以,需要加只在自激频率处处于阻性状态,但是对工作频带内性能无影响的电路。比如下列电路。

原理即:LC形成一带通滤波器,通带位于自激频率点,在工作频段内位于阻带。这样,在自激频率点会有信号通过该支路,自激能量被电阻吸收;在工作频段内,则不会影响原有性能。

具体例子,可以参考文献[1]。

实际设计时,可以借助仿真软件,来进行器件值确认。

(2) 并联小电容

如果工作频段比较低,但是自激频率处于X频段时,则可以先用<触摸大法>,找出自激的敏感点,然后在此处并联小电容到地。电容值,可以通过实践获得,一般在0.5pF以下。

如果确实没办法了,时间又赶得比较急的话,然后检验也同意的话,则也可以考虑在电路上贴上吸波材料。

参考文献:

【1】https://www.minicircuits.com/appdoc/AN60-064.html

 

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