10 MHz至600 MHz寬帶反饋放大器的設計案例

本應用筆記介紹了ISL73096RH / ISL73127RH / ISL73128RH晶體管陣列，并著重于設計采用這些特色晶體管陣列的RF放大器。本說明提供了匹配的（800 MHz至2500 MHz）高增益低噪聲放大器和10 MHz至600 MHz寬帶反饋放大器的完整設計過程。

ISL73096RH，ISL73127RH和ISL73128RH晶體管陣列采用互補雙極鍵合晶圓絕緣體上硅（SOI）技術(shù)制造，稱為UHF-1。這三種產(chǎn)品都使用相同的管芯，管芯上同時具有NPN和PNP晶體管。圖1顯示了三種不同產(chǎn)品的引腳排列。

圖1 ISL73096RH，ISL73127RH，ISL73128RH的引腳排列

與結(jié)隔離相反，SOI工藝具有較低的DC和AC寄生泄漏電流的優(yōu)勢，這導致了晶體管之間的良好隔離。此外，SOI工藝可顯著降低集電極對基板的電容，不受器件之間任何可能的閂鎖影響，并具有出色的輻射硬度。

ISL73127RH用于兩級匹配（800 MHz至2500 MHz）高增益放大器設計，而ISL73096RH用于10 MHz至600 MHz寬帶反饋放大器。

電路設計

高增益低噪聲放大器

射頻放大器的一項重要設計要求是對輸入和輸出阻抗電平的精確控制。如果放大器要與匹配的源阻抗和負載阻抗對接，這一點尤其重要。

圖2用ISL73127RH實現(xiàn)的高增益低噪聲放大器

根據(jù)S參數(shù)的測量，對于共發(fā)射極配置，ISL73127RH的晶體管在很寬的頻率范圍內(nèi)在輸入側(cè)表現(xiàn)出預匹配的條件。這些晶體管的封裝引線和鍵合線電感使輸入阻抗接近50Ω。對于IC = 5 mA – 10 mA，VCE = 2 V – 5 V，對于800 MHz至3000 MHz的頻率，Q2和Q5的輸入VSWR小于-10 dB。此外，對于這些晶體管，可以通過使用100電阻旁路集電極來實現(xiàn)良好的輸出匹配，對于300 MHz至3000 MHz的頻率，輸出VSWR <-10 dB。由于Q2和Q5內(nèi)置的單級放大器都顯示出良好的輸入和輸出匹配，因此它們可以級聯(lián)以獲得更高的增益，而無需阻抗轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡。圖2顯示了最后的兩級放大器。該電路的優(yōu)點是簡單。該設計不使用任何會增加電路成本的調(diào)諧電感器或電容器。此外，該電路通過級聯(lián)兩個內(nèi)置晶體管的放大器級來實現(xiàn)更高的增益。

編輯：hfy