Jump to content

    
Sign in to follow this  
lehho

Как усилить сигнал в CC115L?

Recommended Posts

Имеется передатчик CC115L. Характеристики сигнала на выходе передатчика: несущая 400-410МГц, GFSK, информационная скорость 2.5кбод, выходная мощность может быть: -30 до +10dBm.

Необходимо поднять уровень сигнала до +20dBm.

Поступил просто:

взял схему типового включения из документации на CC115L (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cc115l.pdf),

добавил LNA (http://www.hittite.com/content/documents/data_sheet/hmc580st89.pdf)

и между выходом LNA и входом антенны поставил керамический фильтр (http://217.34.103.131/pdfs/LFCN-490.pdf)

 

Что сделано не так? Можно ли упростить схему?

 

Схема электрическая во вложении: SCHEMATIC___1.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Номиналы симметрирующей цепи, оптимизированные по минимуму коэффициента отражения и максимуму коэффициента передачи, должны быть (кроме С29, который тот же):

L3=39nH

L6=22nH

C30=4.7pF

C33=1.5pF

ФНЧ L5-L4-C31-C32 можно спокойно убрать, все равно усилитель наделает своих гармоник (учитывая, что по загрузке сигналом он находится где-то на уровне компрессии), а их отфильтрует LFCN-490 на выходе.

Edited by Proffessor

Share this post


Link to post
Share on other sites
Номиналы симметрирующей цепи, оптимизированные по минимуму коэффициента отражения и максимуму коэффициента передачи, должны быть (кроме С29, который тот же):

L3=39nH

L6=22nH

C30=4.7pF

C33=1.5pF

ФНЧ L5-L4-C31-C32 можно спокойно убрать, все равно усилитель наделает своих гармоник (учитывая, что по загрузке сигналом он находится где-то на уровне компрессии), а их отфильтрует LFCN-490 на выходе.

 

Спасибо большое за разъяснение. Ткните пожалуйста носом как рассчитываются номиналы balun. Из документации TI этого не понял, поэтому и взял типовое включение.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ткните пожалуйста носом как рассчитываются номиналы balun. Из документации TI этого не понял, поэтому и взял типовое включение.

В симуляторе AWRDE нарисовал Вашу схему, ввел исходные номиналы и запустил оптимизацию для частоты 410MHz исходя из того, что выходное сопротивление дифференциального выхода передатчика 100ом (2х50ом). Но вот где методика расчета этого узкополосного симметрирующего устройства, тоже не знаю. Хотя принцип понятен: верхняя цепочка сдвигает фазу на -90град, нижняя на +90 град, так что в общей точке на выходе оба сигнала становятся синфазны относительно земли.

Проблема в том, что оптимальное сопротивление нагрузки передатчика частотнозависимо. В даташите приводится только для трех частот: 315, 433 и 900, для 400 нет.

Если принять для 410MHz сопротивление дифференциального выхода 118-j*40ом, то номиналы должны быть:

L3=22nH; L6=33nH; C30=5.1pF; C33=3.9pF

Edited by Proffessor

Share this post


Link to post
Share on other sites
В симуляторе AWRDE нарисовал Вашу схему, ввел исходные номиналы и запустил оптимизацию для частоты 410MHz исходя из того, что выходное сопротивление дифференциального выхода передатчика 100ом (2х50ом). Но вот где методика расчета этого узкополосного симметрирующего устройства, тоже не знаю. Хотя принцип понятен: верхняя цепочка сдвигает фазу на -90град, нижняя на +90 град, так что в общей точке на выходе оба сигнала становятся синфазны относительно земли.

Проблема в том, что оптимальное сопротивление нагрузки передатчика частотнозависимо. В даташите приводится только для трех частот: 315, 433 и 900, для 400 нет.

Если принять для 410MHz сопротивление дифференциального выхода 118-j*40ом, то номиналы должны быть:

L3=22nH; L6=33nH; C30=5.1pF; C33=3.9pF

 

Спасибо за разъяснения. Собственно аттенюатор после фильтра я закладывал чтобы согласовать выход передатчика и вход LNA. Думаю, что его тоже можно выкинуть и играться ёмкостями и индуктивностями.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В симуляторе AWRDE нарисовал Вашу схему, ввел исходные номиналы и запустил оптимизацию для частоты 410MHz исходя из того, что выходное сопротивление дифференциального выхода передатчика 100ом (2х50ом). Но вот где методика расчета этого узкополосного симметрирующего устройства, тоже не знаю. Хотя принцип понятен: верхняя цепочка сдвигает фазу на -90град, нижняя на +90 град, так что в общей точке на выходе оба сигнала становятся синфазны относительно земли.

Проблема в том, что оптимальное сопротивление нагрузки передатчика частотнозависимо. В даташите приводится только для трех частот: 315, 433 и 900, для 400 нет.

Если принять для 410MHz сопротивление дифференциального выхода 118-j*40ом, то номиналы должны быть:

L3=22nH; L6=33nH; C30=5.1pF; C33=3.9pF

 

Спасибо за разъяснения. Собственно аттенюатор после фильтра я закладывал чтобы согласовать выход передатчика и вход LNA. Думаю, что его тоже можно выкинуть и играться ёмкостями и индуктивностями.

И ещё LNA HMC580ST89 взял из-за наличия в digi-key. У него P1dB min 17.5, что уже не очень. Может есть более интересный вариант? Например, такая замена https://estore.rfmd.com/RFMD_Onlinestore/Pr...189Z.aspx?DC=25 , приемлема?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Спасибо за разъяснения...

Прежде чем следовать этим разъяснениям, попробуйте просто подумать.

Для обеспечения и противофазных и равных по амплитуде сигналов простейшего балуна, которым являются по вашей схеме цепочки L3/C30 и L6/C33, обязательно условие равенства номиналов и L и C в обоих плечах. Да и при сдвиге частоты с 433 до 410, то есть всего лишь на пять процентов, при такой добротности ничего не то что страшного, а вообще, заметного, не произойдет. Оставьте все, как есть. Тем более, что номиналы у тексаса не просто "оптимизированы в аврде", а измерены и настроены с учетом всех паразитов и рекомендуемой топологии и самих элементов.

 

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Думаю, что Proffessor ближе к истине. Поскольку сопротивление дифференциального выхода не бывает чисто активным. Практикой проверено со многими TI ССххх чипами, и не только. Равенство номиналов чистая теория. А если учесть реальность разводки чипа, то будут еще коррективы.

 

Не стоит надеяться на идеальность и у тексеса, ... не раз они мне писали что ошиблись, что это теоретические расчеты, писали что скоро будет ерата и тд. Грубых ошибок обычно нет, но паразитов не учитывают, рекомендуемая топология для китов как правило из учебников не более.

 

То, что в реальности 5%... , и при такой добротности ничего страшного с этим согласен, ... то же из моей практики и измерений.

 

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ясно, куплю несколько номиналов, посмотрю что получится. А что скажите по поводу замены LNA от Hittate на LNA от RFMD? Может есть ещё какие варианты LNA?

Share this post


Link to post
Share on other sites
А что скажите по поводу замены LNA от Hittate на LNA от RFMD? Может есть ещё какие варианты LNA?

 

Вот результаты моделирования совместно с S-параметрами усилителя SPF5189, здесь уже подобраны симметричные номиналы фазосдвигающих цепей (33nH, 5.1pF), увидите на схеме. Последовательная емкость 9,7pF моделирует внутреннюю реактивность выхода передатчика -40ом на частоте 405MHz. Идеальный трансформатор на входе имитируетт дифференциальный источник. Не удивляйтесь усилению 23dB, дело в том, что параметр S21 у этого усилителя имеет сильную частотную зависимость (монотонно падает с ростом частоты) и на частоте 400MHz S21=23.8dB.

post-66305-1355469290_thumb.jpg

post-66305-1355469328_thumb.jpg

Edited by Proffessor

Share this post


Link to post
Share on other sites
Что сделано не так? Можно ли упростить схему?

 

Обратите внимание, что SPF5189Z имеет "on-chip active bias network ", а HMC580ST89 это просто сдвоенный транзистор. Ограничивать его ток просто резистором опасно - лучше сделать дополнительную активную токоограничивающую цепь на подходящем биполярном транзисторе.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да, на питание SPF5189Z не надо никаких токоограничивающих резисторов. Цепей согласования, как указано в Application Circuit в даташите тоже не надо, у него на 400MHz и так S11=-12dB, что вполне нормально.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Остановлюсь на SPF5189Z, вроде все разъяснили, спасибо. В завершении темы. В качестве антенны планирую использовать отрезок проволоки в четверть длины волны. Например такой: 2012-12-14%2019.06.50.jpg

Можете посоветовать марку проволоки для такой антенны?

post-4704-1355499371_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this