Реализация отрицательного смещения для усилителя Hittite

[Andrey188 0]

Здравствуйте. Для питания СВЧ усилителя, помимо положительного напряжения VDD +5V, требуется так же подавать отрицательное напряжение на выводы Vgg (как я понимаю, для задания нужного смещения затворов транзисторов усилителя). Диапазон этой регулировки от -2 до 0 вольт (подбирается такое, при котором будет номинальный рабочий ток). В описании отладочной платы на затворы подают -0,6 вольт, которые создаются цепью из резистора и диода, но опять же эти -0.6 вольт получаются из -5 вольт, которые нужно подавать на плату. Как быть, если на плате питания имеются только положительные напряжения +3,3, +5В . Ставить импульсный стабилизатор, который бы сделал из положительного напряжения отрицательное, не хотелось бы, так как частота его внутреннего генератора может наводиться на чувствительные ВЧ цепи (причем может наводиться прямо по земле). Есть ли другие пути формирования отрицательного напряжения, без использования импульсников? Даташиты в приложении. Или может как-то еще в этом случае можно поступить, может есть какие-то нюансы с запиткой таких типов усилителей, тоже прошу подсказать.

Есть идея соорудить схему, которая делает из однополярного питания двухполярное (например, схема из операционника типа lm358 и пары транзисторов на выходе) и брать отрицательное плечо для Vgg, но тогда у двухполярного питания будет своя земля (назовем её GND_2), а у остальной схемы - другая GND_1 (относительно которой действуют 3.3В и 5В). И непонятно, как эти земли совместно применить на плате. У того же усилителя есть и питание 5В относительно первой земли, и он уже не будет в таком случае воспринимать напряжение Vgg как отрицательное.

 

hmc635.pdf CN0390_HMC635.pdf

Edited June 18, 2020 by Andrey188

[rfserg 0]

ICL7660

Из +5В (+3,3) получите -5В (-3,3).

 

 

Edited June 18, 2020 by rfserg

[Andrey188 0]

ICL7660 имеет встроенный генератор. Очень хотелось бы избежать применения подобных микросхем по типу "Switching regulators" 

[Sokrat 0]

3 минуты назад, Andrey188 сказал:

ICL7660 имеет встроенный генератор. Очень хотелось бы избежать применения подобных микросхем по типу "Switching regulators" 

Насколько я себе это представляю, то преобразовать положительное в отрицательное, не используя преобразования постоянного в переменное и обратно (то есть тот самый генератор, который Вы не хотите ставить) или не разделяя "земли" - невозможно. Но может и ошибаюсь конечно. Послежу за темой, может что-то новое узнаю

[rfserg 0]

1 минуту назад, Andrey188 сказал:

ICL7660 имеет встроенный генератор. Очень хотелось бы избежать применения подобных микросхем по типу "Switching regulators" 

У этой микросхемы получение отрицательного напряжения происходит на переключаемых конденсаторах, довольно тихо, по сравнению с индукторными преобразователями.

[HardEgor 0]

2 часа назад, Sokrat сказал:

Насколько я себе это представляю, то преобразовать положительное в отрицательное, не используя преобразования постоянного в переменное и обратно (то есть тот самый генератор, который Вы не хотите ставить) или не разделяя "земли" - невозможно. Но может и ошибаюсь конечно. Послежу за темой, может что-то новое узнаю

Я уже дал ему ссылку на источники специально для отрицательного смещения, он молча тему закрыл и здесь заново создал, видимо ищет "волшебную палочку-выручалочку".

 

А так можно гальваническую развязку по входу/выходу сделать и питать как удобнее -  можно и землю расщеплять.

[arhiv6 0]

ТС, внимательно почитайте документацию на усилитель - Вам нужно не только сформировать отрицательное напряжение, но и обеспечить правильный порядок подачи и снятия напряжений(bias sequencing) + сделать защиту от пропадания отрицательного напряжения. Эти требования приведёны не просто так, при их несоблюдении усилитель выйдет из строя. Если вас не устраивает предложенное HardEgor решение использовать предназначенную для этого микросхему, можете взять за основу схему из AN11130. В обоих случаях первичным источником отрицательно напряжения является схема на переключаемых конденсаторах.

[Andrey188 0]

Спасибо за ответы и ссылки на микросхемы. Да, в идеале хотелось бы решение без переключаемых регуляторов. Но, может, так и не получится сделать, потому и создал тему в поисках возможных решений. С другой стороны, есть печальный опыт, когда использовали на плате питания импульсные регуляторы, и их частота (в нашем случае это было 250 кГц) наводилась на выходной сигнал синтезатора. Пока не убрали все импульсники, эту беду не удавалось устранить.

52 минуты назад, HardEgor сказал:

А так можно гальваническую развязку по входу/выходу сделать и питать как удобнее -  можно и землю расщеплять.

Можете более подробно раскрыть сказанное? Развязку по входу/выходу чего? Регулятора из приведенной вами ссылки? Каким образом ее сделать, можно ли привести примеры? Расщеплять землю - тоже можно примеры? Я в первом сообщении привел схему, где земли расщепляются. Но как быть дальше с ними? У усилителя есть одна земля GND_1 (для питания 5 вольт), относительно неё полученное отрицательное напряжение (подписанное красным Vgg) таковым уже не будет восприниматься (так как оно отрицательное относительно GND_2). Как развязать/организовать земли, чтобы этого не происходило?

 

[VIT_KRAS 0]

Доброго дня ТС
Генерируете чистую синусоиду, на частотах в килогерцы, и затем используя умножитель/выпрямитель (пара диодов и пара конденсаторов) получаете отрицательное напряжение. Далее ключ и стабилизатор. Или что то ещё, чем будете регулировать смещение. 

[Valentin Go 0]

Есть хорошая вещь, как bias controller, в Вашем случае это HMC980.

В ней встроенный генератор Vneg, защита от перетока и включения дрейнов без гейта. Обвязка минимальна, а в даташите даже сказано какую надо поставить для Вашего HMC635

 

[bloody-wolf 0]

https://www.ampleon.com/documents/application-report/R_10032.pdf

можете подсмотреть, как делают в амплеоне, для GaN. Чаще всего, из-за того, что токи по негативу маленькие, десяток-два миллиампер, то ставят инвертор на переключаемых конденсаторах, а после него LDO и феррит-бид со жменькой конденсаторов, а после ОУ, на котором потенциометром подбирают нужную точку и подмешивают дополнительно термокомпенсацию.

[HardEgor 0]

23 часа назад, Andrey188 сказал:

Можете более подробно раскрыть сказанное? Развязку по входу/выходу чего? Регулятора из приведенной вами ссылки? Каким образом ее сделать, можно ли привести примеры? Расщеплять землю - тоже можно примеры? Я в первом сообщении привел схему, где земли расщепляются. Но как быть дальше с ними?

Развязка по входу и выходу RF трансформатором.

Так-то, вы же электропитание получаете из сети или из батарейки, следовательно ничего не мешает сделать еще одно напряжения другой полярности, добавив обмотку на трансформатор или батарейку.

[Cach 0]

On 6/19/2020 at 11:38 AM, Valentin Go said:

Есть хорошая вещь, как bias controller, в Вашем случае это HMC980.

В ней встроенный генератор Vneg, защита от перетока и включения дрейнов без гейта. Обвязка минимальна, а в даташите даже сказано какую надо поставить для Вашего HMC635

 

Обеспечивал отрицательное питание при помощи HMC980. Проблем не было, "усилок" не сгорал, помех обнаружено не было. С обвязкой занимает минимум места на плате

[khach 0]

Подскажите плз, нужен источник отрицательного биаса для транзистора в малошумящем генераторе. К сожалению применение микросхем со встроенным источником отрицательного напряжения  приводит к появлению на спектре спуров на частотах преобразователя. Т.е эти источники годятся для усилителей только, где этой проблемой можно пренебречь. Может кто подсказать истинно малошумящий источник? Пока приходится собирать цепочку преобразователь, LDO, собственно биас, с кучей фильтров и защитами от пропадания отрицательного напряжения.

[Plain 0]

8 минут назад, khach сказал:

преобразователь, LDO, собственно биас, с кучей фильтров

Куча, потому что LDO давить не способен от рождения, замените на два-три эмиттерных повторителя.