最近部門功放工程師在調(diào)試功放,設(shè)計(jì)的要求不高,諧波抑制50dBc,一般而言,功放飽和輸出諧波差不多也有15左右的抑制。所以諧波濾波器要求40dBc也就夠了,這個(gè)對于濾波器的設(shè)計(jì)難度也不大,但是一周多了,功放工程師就卡住在那里動不了,諧波抑制始終在45dBc左右,怎么調(diào)也調(diào)不好。
方案設(shè)計(jì)很簡單
功放+開關(guān)+濾波器+開關(guān)
1.可能大家第一步都會分析,諧波濾波器的抑制不夠;第一步也是這么要求他做的,設(shè)計(jì)的諧波濾波器抑制已經(jīng)達(dá)到了60dBc了。按照邏輯分析,50dBC的抑制很容易實(shí)現(xiàn)。但是還是卡在45dBc
2.隔離問題
第二步,懷疑的方向是隔離,一是開關(guān)隔離,二是多級濾波器之間的隔離。方案的設(shè)計(jì)可以看到的是二級開關(guān),單個(gè)開關(guān)隔離一般也能做到30dBc左右,所以排除開關(guān)問題。二是多段濾波器之間的隔離不夠引起的串?dāng)_。經(jīng)分析排除。
功放工程師束手無策,調(diào)整了功放的線性,將功放諧波降到20,但是天線口的諧波依然沒有改善,完全沒有方向了···
最后檢查原理圖發(fā)現(xiàn)電路中有一個(gè)二極管——TVS二極管。
大家都很容易忽略這個(gè)細(xì)節(jié),TVS二極管一般作為電路防護(hù),保護(hù)電路免受高壓擊穿。但是二極管是一個(gè)典型的非線性器件,二極管的非線性特性會導(dǎo)致輸入信號在經(jīng)過放大或者限幅后,產(chǎn)生新的頻率成分,這些頻率成分稱為諧波。
通過排查,功放的諧波經(jīng)過TVS限幅產(chǎn)生了二次、三次非線性諧波。
TVS(Transient Voltage Suppressors),即瞬態(tài)電壓抑制器,又稱雪崩擊穿二極管。TVS 有單向與雙向之分,單向TVS一般適用于直流電路,雙向TVS一般適用于交流電路中,其實(shí)雙向也可以用于直流電路之中。
TVS管的工作原理:
TVS管在電路中一般工作于反向截止?fàn)顟B(tài),不影響電路的任何功能,當(dāng)兩端經(jīng)受瞬間的高能量沖擊時(shí),它能以極高的速度(最高達(dá)1/(10^12)秒)使其阻抗驟然降低,同時(shí)吸收一個(gè)大電流,將其兩端間的電壓箝位在一個(gè)預(yù)定的數(shù)值上,從而確保后面的電路元件免受瞬態(tài)高能量的沖擊而損壞。干擾脈沖過去后,TVS又轉(zhuǎn)入反向截止?fàn)顟B(tài)。由于在反向?qū)〞r(shí),其箝位電壓低于電路中其它器件的最高耐壓,因此起到了對其它元器件的保護(hù)作用。
射頻工程師在設(shè)計(jì)電路的時(shí)候通常不會忽略TVS管的結(jié)電容對電路的影響,但是很少有注意到TVS管產(chǎn)生的非線性,射頻是一個(gè)細(xì)節(jié)決定成敗的工作,往往很多困局都是有很小的細(xì)節(jié)決定的,這些細(xì)節(jié)又是需要理論功底與經(jīng)驗(yàn)積累的去發(fā)現(xiàn)。
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