七管高速宽带放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种七管高速宽带放大器，包括三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7；Q1、Q2、Q5的发射极和Q3以及Q7的集电极相连接至VEE；Q1的基极连接VS，集电极分别连接VCC和Q4的发射极；Q2的基极接地，集电极分别连接VCC和Q3的发射极；VCC和VEE之间串联有D2、D3、D4、R11，Q3和Q4的基极相连接至D4和R11之间；Q3的集电极连接Q5的基极；Q4的集电极串联D5、D6、D7至Q5的集电极，Q4和D5之间连接Q6的基极，D7和Q5之间连接Q7的基极；Q6的集电极连接VCC，Q6的发射极串联R12、R13至Q7的发射极，在R12和R13之间连接R15接地。本实用新型专利技术的有益效果是：结构合理，低噪声，高信噪比。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Seven tube high speed broadband amplifier

The utility model discloses a seven tube high-speed broadband amplifier, including Q2, a triode Q1, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7; Q1, Q2, Q5, Q3 and Q7 of the emitter and the collector is connected to VEE; Q1 base connection VS, VCC and Q4 are respectively connected with the collector emitter electrode Q2; base grounded, emission collector is respectively connected with VCC and Q3, D3, D2; D4, R11 series between VCC and VEE, the base of the Q3 and Q4 is connected to D4 between R11 and Q3; base collector connected Q5; Q4, D6, D5 series D7 to Q5 the collector, the base electrode of the Q6 connection between Q4 and D5, Q7 connected base between D7 and Q5; Q6 collector connected to VCC, Q6 emission emitter series R12, R13 and Q7, between R12 and R13 connected R15 grounding. The utility model has the advantages of reasonable structure, low noise and high signal to noise ratio.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种放大器，更具体说，它涉及一种七管高速宽带放大器。
技术介绍
在当今社会，低噪声前置放大器不仅仅运用于日常生活领域，如收音机、手机等设备，并在传感器、无线电传输、无线通信、热成像技术等领域的应用极为广泛，通常接收端接收的信号是非常微弱的。前置放大器位于接收机前端的一个电子系统，也被应用于检测微弱信号，例如各种传感器输出的弱信号、天线接收的弱信号等，然而现有的电子元器件普遍都存在着噪声，这些微弱信号常常埋在噪声中，并且各种物理量(非电量)是通过传感器变换为等效电压信号而进行测量的。因此，要求设计专为接收来自信源的微弱信号的低噪声前置放大器，降低噪声干扰以供系统解调出所需信号。为了更好地检测及传送微弱信号，低噪声前置放大器是必不可少的，大多采用低噪声运算放大器，但对内阻比较低的信号源，如超导热电偶测温，不能直接和运算放大器直接耦合，需加一个匹配网络，才能达到噪声的最佳匹配这样电路结构复杂，还增加额外的噪声。另外，集成运算放大器的电阻比分立元件大得多，在集成电路中还有报道说发现等离子噪声，故电路结构相似的集成运放的噪声比分立元件大2～5倍。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种结构合理，低噪声，高信噪比的用分立半导体器件组成的七管高速宽带放大器。本技术的目的是通过以下技术方案实现的。这种七管高速宽带放大器，包括三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7；Q1、Q2、Q5的发射极和Q3以及Q7的集电极相连接至VEE；Q1的基极连接VS，集电极分别连接VCC和Q4的发射极；Q2的基极接地，集电极分别连接VCC和Q3的发射极；VCC和VEE之间串联有D2、D3、D4、R11，Q3和Q4的基极相连接至D4和R11之间；Q3的集电极连接Q5的基极；Q4的集电极串联D5、D6、D7至Q5的集电极，Q4和D5之间连接Q6的基极，D7和Q5之间连接Q7的基极；Q6的集电极连接VCC，Q6的发射极串联R12、R13至Q7的发射极，在R12和R13之间连接R15接地。作为优选：其中初级为Q1、Q2为共发射极形成差动放大器；二级为：Q3、Q4组成的共基极电路；三级为：Q5共发射极电路；四级为：Q6、Q7互补射极跟随器。本技术的有益效果是：通过Q1、Q2、Q3、Q4将差动放大器与共基极电路组合成的折叠渥尔曼电路，防止米勒效应，影响频率特性。防止频率特性变坏；Q6、Q7互补射极跟随器，输出级可以降低输出阻抗增大输出电流，降低总谐失真，通常在1000Hz时失真最小；R6、R7产生恒流源。结构合理，低噪声，高信噪比。附图说明图1为本技术电路原理图；图2为测试框图；图3为测试输入输出波形。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术做进一步描述。虽然本技术将结合较佳实施例进行描述，但应知道，并不表示本技术限制在所述实施例中。相反，本技术将涵盖可包含在有附后权利要求书限定的本技术的范围内的替换物、改进型和等同物。如图1所示：初级：Q1、Q2为差动放大器。二级：Q3、Q4为共基极电路。三级：Q5共射电路。四级：Q6、Q7互补射极跟随器。Q1、Q2、Q3、Q4是将差动放大器与共基极电路组合成的折叠渥尔曼电路，防止米勒效应，影响频率特性。防止频率特性变坏。Q6、Q7互补射极跟随器，输出级可以降低输出阻抗增大输出电流，降低总谐失真，通常在1000Hz时失真最小。R6、R7产生恒流源。D1、R8、Q5、R9是电流镜像电路，它将Q3的集电极输出电流进行相位反转，与Q4的集电极电路输出电流相合成。R4是恒流电路代用电阻，由于是反相放大器，所以初级差动放大电路的同相输入电压非常小，于是所示电路可以用R4来代替。另外，在非反相放大器的情况下，一定要插入恒流电路。Q3、Q4的IC必须是Q1、Q2、的IC的2倍。设计值为：IC2=1.44mA，IC3=IC4=2.8mA。R14所接入的电路时负反馈电路，起稳定的作用，解决零点漂移的问题。当输入为0时，输出不是0，一定含有直流成分，可以通过负反馈方式对输出端增加一个校正电压。用100Ω的半固定电阻来调节输出补偿电压（Vs=0时在输出端出现的DC电压）到0。频率特性，放大器的高频开环增益A为|A|=gm′2πfC]]>式中的gm’是考虑了初级Q1的局部电流反馈后的有效互导。gm′=gm11+gm1RE=0.0551+0.055×97≈0.0087]]>式中的C是Q4～Q7的Cob的合计值。但是仅仅是Q5的Cob取为2倍。即：C=Cob4+2Cob5+Cob6+Cob7=15pF由上式可以算出在1MHz时开环增益为92倍，也就是39dB。放大倍数，在工作电压为正负12V的情况下，首先接入100mV，频率为1KHz的正弦波信号作为源信号，用示波器测量输入输出端信号，观察其Vi与Vo，根据公式：Ku=VSVO]]>七管高速宽带放大器电压记录信号源Vs(1KHz)输入端Vi(1KHz)输出端Vo(1KHz)Vmax512mV376mV2.08VVmin-504mV--116mV-2.24VVpp1.16V492mV4.32VKu=VSVO=4.32V492mV≈8.78]]>所以电路的实测放大倍数约为8.78倍电路的功率为14.652mW测量带宽，在输入端接入交流小信号，输出端接电压表，改变输入信号的频率，当调小频率，使放大倍数变为原放大倍数的1/2时，即为fL，同理，调高频率，使放大倍数变为原放大倍数的1/2时，即为fH。七管高速宽带放大器线带宽测量KUfLfHB8.78<10Hz2MHz2MHz线性度测量，在输入端接入一个信号源，使其幅度不变，改变其频率，观察不发生相位变化并记录七管高速宽带放大器线性度测量KUfL’fH’8.78<1Hz10MHz噪声测量，将输入端短路，测量输出端的噪声电压：Uon=838.7mVen=Uon/KuBeq=3.61×10-7V/Hz]]>测量输入阻抗、输出阻抗：1)输入阻抗如图2所示，在电路板的输入端接入一个51Ω的电阻与1V电源，分别测量A点和B点电压：Ua=1V；Ub=433.634mVUa-UbR=UbZ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种七管高速宽带放大器，其特征在于：包括三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7；Q1、Q2、Q5的发射极和Q3以及Q7的集电极相连接至VEE；Q1的基极连接VS，集电极分别连接VCC和Q4的发射极；Q2的基极接地，集电极分别连接VCC和Q3的发射极；VCC和VEE之间串联有D2、D3、D4、R11，Q3和Q4的基极相连接至D4和R11之间；Q3的集电极连接Q5的基极；Q4的集电极串联D5、D6、D7至Q5的集电极，Q4和D5之间连接Q6的基极，D7和Q5之间连接Q7的基极；Q6的集电极连接VCC，Q6的发射极串联R12、R13至Q7的发射极，在R12和R13之间连接R15接地。

【技术特征摘要】
1.一种七管高速宽带放大器，其特征在于：包括三极管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7；Q1、Q2、Q5的发射极和Q3以及Q7的集电极相连接至VEE；Q1的基极连接VS，集电极分别连接VCC和Q4的发射极；Q2的基极接地，集电极分别连接VCC和Q3的发射极；VCC和VEE之间串联有D2、D3、D4...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕岗，朱滢，
申请(专利权)人：浙江大学城市学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33