高频功率放大电路ic怎么求（uPC2710T高频信号功率放大电路）

高频功率放大电路ic怎么求（uPC2710T高频信号功率放大电路）请注意，这个芯片的定义管脚分布与正常的封装非常不一样，它是从「底部来看，符合正常的管脚分布」。▲ 实验电路原理图▲ uPC2710T典型应用电路▲ 内部等效电路设计实验原理图：

为了解决在 「信标组中调频射频信号」[1] 功率放大的问题，在之前通过若干实验来研究了射频信号放大：

• 「信标FM放大调试」[2]
• 「QN8027输出调频分裂的频谱」[3]
• 「面包板上的高频放大电路」[4]
• 「基于STC8G1K08信标信号板设计」[1]

本文针对NEC的另外一个射频放大芯片uPC2710进行实验研究，获得它在放大FM无线信号中的性能。

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01小功率高频放大芯片

uPC2710T 是NEC公司的1.5GHz带宽的硅宽带放大器。 它的主要技术指标可以从 「器件的数据手册」[5] 中得到。具体如下：

▲ uPC2710T主要特性

▲ uPC2710T典型应用电路

▲ 内部等效电路

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02实验电路设计[6]

设计实验原理图：

▲ 实验电路原理图

请注意，这个芯片的定义管脚分布与正常的封装非常不一样，它是从「底部来看，符合正常的管脚分布」。

▲ uPC2710TB 管脚封装配置

注意：由于管脚分布与正常不一样，也造成了最初的实验电路板错误！！！！

经过修改之后，重新铺设布线得到的实验电路。

▲ 实验PCB板

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03性能测试

在面包板上搭建实验电路。 输出信号经过31dB的衰减反馈到DSA815频谱仪。

DSA815测试参数：

• 输出功率为：-20dBm
• 扫频范围：1MHz~150MHz。

由于输出为-20dBm，输出衰减31dB，所以从测量的输入频谱功率加上51dB便是放大器的功率增益。

▲ 实验电路

1.测量放大器增益曲线

「（1） L取1uH：」 测量的输出功率曲线为：

▲ 测量输出增益曲线

在电路中形成两个主要的峰值：

• 峰值1：频率 66.31MHz， 功率为：-13.20dBm。功率增益为：37.8 dB;
• 峰值2：频率：133.58MHz， 功率-19.82dBm； 功率增益：31.18dB。

「（2）L取1mH:」 测量输出功率曲线为：

▲ 测量输出增益曲线

• 峰值1： 频率 65.31MHz，功率：-17.54 dBm
• 峰值2： 频率：133.11MHz，功率：-24.9 dBm

2.测量结果分析

(1) 测量结果疑问

上述测试结果，存在以下两个疑问：

1. 为什增益会出现峰值？ 两个峰值频率之间基本上是二倍关系。这个峰值频率是有什么决定的呢？
2. 在峰值的增益，基本上符合uPC2710的功率增益。在其它频率处的增益都远远低于uPC2710的功率增益。
3. 通过更换 L的取值，1uH 1000uH对于这些峰值频率没有太多的影响。

对比上面两个测试结果，可以看出，在低频部分，L=1mH的增益要比L=1uH大。

(2) 峰值上的平顶

在前面输出功率中，两个峰值都具有平顶。展开频率查看：

▲ 峰值处展开，显示平顶的情况

「猜测原因：」 这应该是uPC2710T的输出饱和限制。UPC2710T输出功率最大为 13.5dBm，与峰值对应 31ddB基本符合。

验证，在输入信号加10dB衰减，测量输出频谱如下：

▲ 增加输入衰减之后输出频谱

输出平顶消失了，这验证了前面平顶是由UPC2710T输出功率饱和引起的。

重新测量1~150MHz的输出频谱：

▲ 输出频谱增益曲线

(3) 输入信号衰减对输出信号的影响

使用衰减器对输入信号进行衰减。分别测量在不同的衰减的情况下，输出频谱的变化。

▲ 输入信号衰减其

下面是衰减分别为0~50，每隔10dB所对应的输出信号的增益。

▲ 输出信号频谱与输入信号衰减

可以看出，在66MHz及其谐波处的峰值随着信号衰减越来越突出。说明在这些频率点存在着自激振荡的情况。

产生这些振荡频率的原因：

「猜测原因：」 这部分可能是由于在面包板上，输入输出之间在相隔一插孔间隔之间的耦合造成的。

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04结论

1. 测试uPC2701基本的功率放大功能；
2. 在面包板上测量输出增益中存在着自激振荡的情况；这是由于面包板上的耦合造成的。

「特别注意：」 uPC2701T 的封装与正常的芯片封装不同！这需要特别注意。

Reference

[1] 「信标组中调频射频信号」: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/105755250

[2] 「信标FM放大调试」: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/106177609

[3] 「QN8027输出调频分裂的频谱」: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/106197861

[4] 「面包板上的高频放大电路」: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/106161919

[5] 「器件的数据手册」: http://www.cel.com/pdf/datasheets/upc2710t.pdf

[6] 说明: 「实验电路工程文件」:AD\Test\2020\UPC2710T\TestUPC2710T.SchDoc