用于网络分析仪的功率调整电路制造技术

本实用新型专利技术与传统的功放电路相比，通过增加衰减量的调节范围，并采用功率放大器的方式，使本系统能在100KHz到5GHz的频率范围内实现‑55dBm到+10dBm的电平输出，在5GHz到8.5GHz的频率范围内实现‑55dBm到+7dBm的电平输出，能满足更多被测件的测试需求。同时，通过将功率调整电路与信号发生电路分离，单独作为一个模块出现在网络分析仪中，使仪器内部模块小型化，方便生产调试以及仪器的维修。

Power Adjustment Circuit for Network Analyser

Compared with the traditional power amplifier circuit, by increasing the adjusting range of attenuation and adopting the mode of power amplifier, the system can achieve the level output of 55dBm to +10dBm in the frequency range of 100KHz to 5GHz, and 55dBm to +7dBm in the frequency range of 5GHz to 8.5GHz, which can meet the test requirements of more tested parts. At the same time, by separating the power adjusting circuit from the signal generating circuit, it appears as a single module in the network analyzer, which makes the internal module of the instrument miniaturized, convenient for production debugging and maintenance of the instrument.

【技术实现步骤摘要】
用于网络分析仪的功率调整电路
本技术涉及网络
，具体涉及一种用于网络分析仪的功率调整电路。
技术介绍
目前常用的网络分析仪带宽300KHz到3GHz，输出电平的范围从-45dBm到+10dBm，最大输出功率在+10dBm。广泛采用的方法是在信号源产生以后在同一张电路板上增加功率调整电路，采用的是2级步进衰减加1级模拟衰减，然后通过放大器进行信号放大。而当网络分析仪的带宽变宽以后，随着频率的升高，对输出的电平范围提出了更高的要求，而且将信号源和功率调整电路放在一张电路板上使电路更加复杂，增加了电路的调试难度，且不便于仪器内部的模块化。
技术实现思路
针对现有技术中所存在的不足，本技术提供了用于网络分析仪的功率调整电路，解决了功率调整电路输出电平范围不宽的问题。为实现上述目的，本技术采用了如下的技术方案：用于网络分析仪的功率调整电路，包括CPLD控制模块、步进衰减单元、压控衰减单元、中级放大单元、功率放大单元和滤波单元；步进衰减单元的输出端连接压控衰减单元的输入端，压控衰减单元的输出端连接中级放大单元的输入端，中级放大单元的输出端连接功率放大单元的输入端，功率放大单元的输出端连接滤波单元的输入端；所述CPLD控制模块通过数模转换器转换后输出压控衰减单元的控制信号；CPLD控制模块输出步进衰减单元的控制信号。进一步的，步进衰减单元包括多个衰减单元，衰减单元的控制信号输入端连接所述CPLD控制模块；衰减单元包括芯片U5，芯片U5采用HMC307，芯片U5的控制信号输入端V1-V6引脚分别依次串联电阻R和电感L后连接诉述CPLD控制模块控制输出端，芯片U5的输出端RF1串联有电容C42，电容C42的另一端作为步进衰减单元的输出端；芯片U5的输入端连接有电容6，电容6的另一端作为步进衰减单元的输入端。进一步的，压控衰减单元包括芯片U1、集成运放U7A和U7B；芯片U1型号采用HMC346ALP3，芯片U7B和U7A型号采用OP284xx；集成运放U7A的负向输入端2脚连接有电阻R44和电阻R64，电阻R44的另一端连接有5V直流电源，电阻R64的另一端接地，集成运放U7BU7A的正向输入端连接有电感L4和电阻R30，电感L4的另一端连接有电感L17，电阻R30的另一端连接5V直流电源；集成运放U7B的负向输入端6脚连接有电阻R14和电容C21，电容C21的另一端连接集成运放U7B的输出端，电阻R14的另一端连接有电阻R190和电阻R148，电阻R148的另一端接地。电阻R190的另一端连接所述数模转换器的输出端；集成运放U7B的正向输入端5脚依次串联有电感L5、L24和L55；芯片U1的压控控制端V2脚通过串联电容C21后连接集成运放U7B的负向输入端；芯片U1的压控控制端V1脚连接集成运放U7A的输出端；芯片U1的RF2脚作为输入端，芯片U1的RF2脚通过串联电感L53后连接所述电感L17；芯片U1的RF1脚作为输出端，芯片U1的RF1脚连接电感L55。进一步的，中级放大单元是基于异质结双极型晶体管的放大器；功率放大单元的型号为HMC5805ALS6。进一步的，CPLD控制模块为XC9572XL。进一步的，所述CPLD控制模块：主要通过数模转换器转换后输出的输出6位个数字信号来选择步进衰减单元的0.5dB、1dB、2dB、4dB、8dB、16dB共6档衰减量。相比于现有技术，本技术具有如下有益效果：1、本技术的衰减采用步进衰减和压控衰减相结合的方式，放大采用中级放大和功率放大，能满足不同衰减量的控制要求，解决了功率调整电路输出电平范围不宽的问题。本技术接入信号源后，进入步进衰减单元，然后经过压控衰减后进行中级放大，放大后的信号再进行功率放大，最后经过低通滤波后输出。整个功率调整电路采用两级步进衰减加两级压控衰减的模式，通过增加衰减量的调节范围来达到增加动态范围的目的。2、控制模块采用的是Xilinx的XC9572系列高性能的CPLD，运行速度快，功能丰富。步进衰减器采用HMC424，通过6位的数字信号来选择0.5dB、1dB、2dB、4dB、8dB、16dB共6档衰减量，通过组合最多可以实现31.5dB的衰减；压控衰减采用的是HMC346A，最大拥有30dB的衰减范围，并且通过外部运放提供的0到-3v的电压来直接调节衰减量；本系统中步进衰减共2级，压控衰减共2级，组合起来能实现较宽范围内的功率调整，使射频信号的输出电平范围更广。3、中间级放大单元采用的是一种基于异质结双极型晶体管的放大器，能实现11dB放大增益，外围电路简单，易使用；功率放大单元采用的是HMC5805ALS6实现极佳的增益线性度。附图说明图1为本技术结构框图；图2为压控衰减单元电路图；图3为步进衰减单元电路图；图4为功率放大单元；图5为中级放大单元。具体实施方式现结合附图对方案做进一步的说明。实施列1图1-图4所示：用于网络分析仪的功率调整电路，包括CPLD控制模块、步进衰减单元、压控衰减单元、中级放大单元、功率放大单元和滤波单元；步进衰减单元的输出端连接压控衰减单元的输入端，压控衰减单元的输出端连接中级放大单元的输入端，中级放大单元的输出端连接功率放大单元的输入端，功率放大单元的输出端连接滤波单元的输入端；所述CPLD控制模块通过数模转换器转换后输出压控衰减单元的控制信号；CPLD控制模块输出步进衰减单元的控制信号。步进衰减单元优选两个衰减单元串联，衰减单元的控制信号输入端连接所述CPLD控制模块；衰减单元包括芯片U5，芯片U5采用HMC307，芯片U5的控制信号输入端V1-V6引脚分别依次串联电阻R和电感L后连接诉述CPLD控制模块控制输出端，芯片U5的输出端RF1串联有电容C42，电容C42的另一端作为步进衰减单元的输出端；芯片U5的输入端连接有电容6，电容6的另一端作为步进衰减单元的输入端。电阻R通过排阻R1和R2代替；电感L分别为电感L40-L45。进一步的，优选两个压控衰减单元串联，压控衰减单元包括芯片U1、集成运放U7A和U7B；芯片U1型号采用HMC346ALP3，芯片U7B和U7A型号采用OP284xx；U7A和U7B是集成运放U7的两个组成部分，属于同一块芯片，型号：OP284。对于运放U7，引脚4和8为U7供电，引脚2、3为U7A的输入端，引脚1为U7A的输出端，引脚5、6为U7B的输入端，引脚7为U7B的输出端；对于压控衰减器U1，型号：HMC346A，其主要功能引脚由V1(引脚8)、V2(引脚5)、RF1(引脚2)、RF2(引脚11)，V1(引脚8)和V2(引脚5)为压控衰减器的两个控制端口，RF1(引脚2)为压控衰减器的输出端，RF2(引脚11)为压控衰减器的输入端。集成运放U7A的负向输入端2脚连接有电阻R44和电阻R64，电阻R44的另一端连接有5V直流电源，电阻R64的另一端接地，集成运放U7BU7A的正向输入端连接有电感L4和电阻R30，电感L4的另一端连接有电感L17，电阻R30的另一端连接5V直流电源；集成运放U7B的负向输入端6脚连接有电阻R14和电容C21，电容C21的另一端连接集成运放U7B的输出端，电阻R14的另一端连接有电阻R190和电阻R148，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于网络分析仪的功率调整电路，其特征在于，包括CPLD控制模块、步进衰减单元、压控衰减单元、中级放大单元、功率放大单元和滤波单元；步进衰减单元的输出端连接压控衰减单元的输入端，压控衰减单元的输出端连接中级放大单元的输入端，中级放大单元的输出端连接功率放大单元的输入端，功率放大单元的输出端连接滤波单元的输入端；所述CPLD控制模块通过数模转换器转换后输出压控衰减单元的控制信号；CPLD控制模块输出步进衰减单元的控制信号。

【技术特征摘要】
1.用于网络分析仪的功率调整电路，其特征在于，包括CPLD控制模块、步进衰减单元、压控衰减单元、中级放大单元、功率放大单元和滤波单元；步进衰减单元的输出端连接压控衰减单元的输入端，压控衰减单元的输出端连接中级放大单元的输入端，中级放大单元的输出端连接功率放大单元的输入端，功率放大单元的输出端连接滤波单元的输入端；所述CPLD控制模块通过数模转换器转换后输出压控衰减单元的控制信号；CPLD控制模块输出步进衰减单元的控制信号。2.如权利要求1所述用于网络分析仪的功率调整电路，其特征在于，步进衰减单元包括多个衰减单元，衰减单元的控制信号输入端连接所述CPLD控制模块；衰减单元包括芯片U5，芯片U5采用HMC307，芯片U5的控制信号输入端V1-V6引脚分别依次串联电阻R和电感L后连接诉述CPLD控制模块控制输出端，芯片U5的输出端RF1串联有电容C42，电容C42的另一端作为衰减单元的输出端；芯片U5的输入端连接有电容6，电容6的另一端作为衰减单元的输入端。3.如权利要求2所述用于网络分析仪的功率调整电路，其特征在于，压控衰减单元包括芯片U1、集成运放U7A和U7B；芯片U1型号采用HMC346A，芯片U7B和U7A型号采用OP284；集成运放U7A的负向输入端2脚连接有电阻R44和电阻R64，电阻R44的另一端连接有5V直流电源，电阻R64的另一端接...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑兆祥，
申请(专利权)人：成都天大仪器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51