thiết kế mạch đo điện tự sử dụng cảm biến tương tự THIẾT kế MẠCH KHUẾCH đại CÔNG SUÂT PA ở tần số 2 6GHz CHO 5g SUBBAND

1.1 Yêu cầu của bộ khuếch đại● Bộ khuếch đại phải hoạt động ở tần số 2.6GHz ● Đảm bảo khuếch đại đủ công suất để truyền ra anten... 1.4Xác định S-parameters● Ma trận tán xạ S là cần thiế

THIẾT KẾ MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUÂT

Lê Văn Tuấn 20175666

Phương án

thiết kế

01

Thiết kế mạch

02

Phương án thiết kế

01

1.1 Yêu cầu của bộ khuếch đại

● Bộ khuếch đại phải hoạt động ở tần số 2.6GHz

● Đảm bảo khuếch đại đủ công suất để truyền ra anten

1.3 Bias Network

● Mô phỏng 1 chiều cho transistor để tìm ra đường làm việc 1 chiều, từ đó quyết định chế độ làm việc cho transistor

1.4Xác định S-parameters

● Ma trận tán xạ S là cần thiết trong thiết PA, xác định các

hệ số phản xạ và độ lợi của thiết bị sử dụng từ đó tính toán tính ổn định (K factor) và có phương án phối hợp trở kháng phù hợp

1.5 Thiết kế

● Lựa chọn class sử dụng

● Quyết định điểm làm việc của transistor

● Thiết kế mạch phối hợp trở kháng phù hợp

Thiết kế mạch

02

SOURCE INPUT

MATCHING

INPUT MATCHING AMPLIFIER MATCHINGOUT LOAD

OUT MATCHING

• Lựa chọn class AB

• Trở kháng nguồn và trở kháng tải là 50

• Mô hình mạch

2.1 Mô phỏng 1 chiều

Từ mô phỏng ta sẽ có đường đặc tuyến của thiết bị như sau:

Điểm hoạt động m2 đã được tính gần đúng là điểm có dòng điện IDS cực đại từ đó có đường tải 1 chiều nối từ m2 đến m1 (điểm làm việc Q) Nhóm quyết định chọn m1 là điểm làm việc của transistor vì class AB được lựa chọn

2.2 Ma trận tán xạ 2 cổng S-parameters

Điện trở R1 có tác dụng ổn định thiết bị

S parameters của transistor

Kết quả các tham số S ở tần số 2.6GHz được ghi lại như sau:

Với và gần như bằng 0 có thể coi transistor là ổn định không điều kiện Từ đó có thể xác định hệ số phản xạ ở đầu vào và đầu ra của transitor :

Từ các thông số S của transistor giờ ta có thể thiết kế được mạch khuếch đại qua sơ đồ khối sau:

2.3 Phối hợp trở kháng

SmithChart cho mạch matching đầu vào

Từ sử dụng Smithchart sẽ thu được các giá trị:

TL1 : Z = 50 Ω, E = 21.24 Deg TL2 : Z = 50 Ω, E = 138.77 Deg

SmithChart cho mạch matching đầu ra

Từ sử dụng Smithchart sẽ thu được các giá trị:

TL1 : Z = 50 Ω, E = 153.06 Deg TL2 : Z = 50 Ω, E = 16.82 Deg

2.4 Thiết kế mạch

Mạch khuếch đại PA ở tần số 2.6GHz

● Bias circuit: Mạch phân cực gồm 2 nguồn điện 1 chiều chảy vào cự D

và cự G của transistor, 28V cho D và 2.7 V vào G Sau nguồn DC sẽ là 1 cuộn cảm và ở đầu vào và đầu ra của mạch sẽ có tụ điện ngăn nguồn 1 chiều như đã nêu ở trên

● Gain: Từ công thực tính gain ở trên ta có thể tính được gain của mạch như sau :

 GS = 1.8 = 2.55 dB

 G0 = 20 = 13 dB

 GL = 1.3 = 1.14 dB

Vậy có GT = GS + G0 + GL = 16.69 dB

2.5 Mô phỏng

S11 của mạch

S21 của mạch Công suất đầu ra

● Bộ PA gồm 1 tầng khuếch đại, nguồn và tải cùng với mạch phối hợp trở kháng ở đầu vào và đầu ra, mạch phân cực cho cực G và D.

● Mạch hoạt động được ở tần số 2.6 GHz.

● Mạch chưa đảm bảo được công suất đầu ra.

Kết luận

Thanks you