AGC中頻放大器設計（下）

設計技術難點及解決措施

本文引用地址：http://www.104case.com/article/259079.htm

　　

　　◇采用微波二極管提高電路精度　　

　　該AGC中頻放大器的三級電壓增益放大均有三只PIN微波二極管 (2K4D)整形緩沖，它對輸出增益的一致性和增益控制電壓值尤其重要，該二極管的參數為：反向電壓VB≥200 V、正向微分電阻Rr≤1Ω、結電容CP≤0.40PF、耗散功率PW≥0.3w。開始組裝時，只注意到滿足軍品二極管的通用特性，但產品的一致性(相對控制電壓值各對應的各輸出幅值)都沒有引起足夠的重視，無法按用戶要求的四個一組進行配套，即容易造成生產成本的浪費。在初次問題分析中始終沒有找到問題所在，只是認為三個中放電路的不一致。經與用戶探討和試驗摸索發現：微波二極管的正向微分電阻和結電容直接影響其輸出一致性。事實上，二項參數一起配對并且一塊三只，四塊一組共12支要求一樣也比較困難，組裝前的篩選配對很難進行。之后經過逐級分析、微調試驗，才能總結出它的變化規律。實際上，只要控制好三級中頻放大對應位置的二極管的一致性，即可達到輸出對應。至此，便可采用精分微波二極管的結電容，將其參數一致性的結電容(精確到0.01PF)裝在一起，以減少配套的工作量。在組裝時，將一致的二極管焊在同一級的位置上，從而提高了產品的合格率，達到了用戶要求。但針對各批次的一致性精度，還需掌握其規律進行控制，故要繼續統計分類，保證用戶放心使用和更換。

　　產品特點　　

　　因為該放大器獨特的通用性，與同類產品相比，針對原分立器件組裝的AGC中頻放大器專用模塊，該產品除保證了原有的電特性有所提高以外，還有如下一些特點：

　　(1)模塊尺寸小，引出端采用標準28線平行封焊，插拔更換比較方便。

　　(2)重量輕，機械可靠性好。由于采用全表面貼裝結構，元器件全部小型化、微型化，使之重量遠遠低于分立器件，同時抗振動沖擊能力增強，不會出現引線振動沖斷。

　　(3)采用全金屬接地屏蔽、調諧方便。由于備份調整端子多，帶通濾波器外接，故可根椐需求很容易改變中心頻率和增益范圍等。

　　(4)模塊產品尺寸如圖4所示。



　　(5)該放大器的引出端排列符合圖5規定。表1所列是其引出端功能。





　　結論　　

　　表2給出了該放大器的實測數據與要求指標的比較。



　　該產品在生產和調試過程中，嚴格按照制定好的工藝流程和質量控制進行。加之表面組裝的厚膜工藝和殼體封裝工藝都比較成熟，因而其實測數據完全滿足要求，且已通過設計定型。本AGC中頻放大器模塊可取代由分立器件組裝的電路形式。該模塊是中頻放大器專用模塊的一個新品種，為今后同類產品的研制提供了相對很好的經驗。

　　◇結構布局　　

　　該AGC中頻放大器的中心頻率為70 MHz(屬高頻范圍)，其結構布局非常重要。在電路設計初期，雖然根據引線尺寸結構和電路流程進行了精細布局，縮短走線，靠近各引線端，控制線寬和線間距。但電路仍不理想，在信號衰減60dB時就被埋沒，信號為0dB、10dB時就有自激振蕩，通過大量的實驗和消自激電容的調整以及穿插接地，使之勉強在寬增益下達到輸出要求。但在殼體尺寸進一步降低時，根據這些數據整理和前后級屏蔽地線分級隔離，重新布局繪制平面厚膜電路，尤其是相鄰強弱信號的地線屏蔽使其對微弱信號的干擾減少。另外，輸入、輸出分別設計在陶瓷基板的兩頭對角，內部電路流程設計成S走線，并如圖3所示分別隔離，最終才達到指標要求，即使這樣，在高低溫實驗時仍有不穩定現象。通過微調電容和殼體接地點實驗，終于發現殼體的影響和端口駐波反射、內部功率電阻對射頻放大器的干擾影響。經過再次改進電路布局，將多余端線接口引線直接焊到基板，輸入、輸出端口采用高頻插頭以及殼體大面積接地，包括基背面導電帶接地，并調大功率電阻的面積，減小發熱，才使之能在高低溫下穩定可靠的工作，同時還使其以自身來補償輸出自激。