宽带高动态范围限幅放大器

合集下载

2.5Gb 和3.125Gb 速率级CMOS 限幅放大器

2.5Gb/s和3.125Gb/s速率级CMOS限幅放大器*胡艳，王志功**，冯军，陶蕤（东南大学射频与光电集成电路研究所，南京市四牌楼2号，210096）摘要：本文采用TSMC 0.35µm CMOS工艺实现了可用于SONET/SDH 2.5Gb/s和3.125Gb/s 速率级光纤通信系统的限幅放大器。

通过在芯片测试其输入动态范围超过40dB，输出摆幅为400mVp-p，功耗250mW，含信号丢失检测功能，可以满足商用化光纤通信系统的使用标准。

关键字：光纤通信，限幅放大器，CMOS工艺，SONET/SDHDesign of CMOS Limiting Amplifier for SDH 2.5Gb/s and3.125Gb/s SystemsHU Yan, WANG Zhi-gong, FENG Jun, TAO Rui (Institute of RF- & OE-IC’s, Southeast University, Nanjing 210018,China) Abstract: In this paper, a limiting amplifier was realized in TSMC 0.35µm CMOS technology for the use of SDH 2.5 Gb/s and 3.125 Gb/s systems. Evaluated via on-wafer testing, this limiting amplifier offers an input dynamic range of more than 40dB, provides a constant output 400mVp-p and includes a module of loss detection. Therefore, this limiting amplifier can meet the requirement of optical communication system.Key words: optical communication; limiting amplifier; CMOS technology; SONET/SDH1引言随着人们对信息服务的种类和质量要求的不断提高，同步光纤网/同步数字序列（SONET/SDH）应运而生并不断发展。

10Gb／s CMOS宽带限幅放大器设计

功耗更低，因而应用更广。因此设计工艺限制，ＭＳＣＯ很难用于高速电路的设计中，但加器件更少，是随着ＣＯ工艺向着亚微米和深亚微米方向发具有高增益及较宽输入动态范围的高速限幅放大ＭＳ展，其工作速率上限已逐渐接近砷化镓和双极性器已成为实现高速光接收的关键。
Ａｂｔａｔｓｔｅｋｙｃｍｐｎｎｆｐｉａｒｃｉｅ．ｄｓｇｆａｈｓｓｒｃ：Ａｅｏｏｅｔｏｔｌｅｅｖｒｅｉｎｏｉｈ—ｓｅｄｌｉｎｍｐｆｒｗｔｉｈｈｏｃｐｅｉｔｇａｌｅｉｌｓｍｉｉｉｈｌ
维普资讯
第１７卷第２期２０年４月０６
贵州教育学院学报（自然科学）
ＪｕｎｌｆｕｚｏｄｃｔｎＩｓｔｔＮｔｒｃｅｃ）ｏｒａｏｉｕＥｕａｏｔｕｅ（ａａＳｉｎｅＧｈｉｎｉｕｌ
Ｖ０．７Ｎｏ２１１．．Ａｐ．０６ｒ２０
Ｋｅｒｓｉｔｇａｌｅ；ｏｔａｅｅｖｒｃｖｎｕｔｒｙｗｏｄ：ｌｉｍｐｉｒｐｉｌｒｃｉｅ；ａｔｅｉｄｃｏｍｉｎｉｆｃｉ
ห้องสมุดไป่ตู้
０弓言ｌ
随着长距离光通信系统向高速（于等于大１Ｇ／）０ｂｓ发展，如何设计高灵敏度、高速、低功耗的光接收机是至关重要的问题。作为光纤通信系统中的关键部分，限幅放大器对光接收机的整体性能起决定性的作用，以该部分的设计成为问题的关所键。以往，高速率的限幅放大器大多数用制造费用高的砷化镓或双极性硅工艺来实现【２。由于１】．

限幅放大器原理

限幅放大器原理详解1. 什么是限幅放大器？限幅放大器（Clipping Amplifier）是一种电子放大器，用于对输入信号进行放大，并对输出信号进行限制，使其不超过设定的幅度范围。

限幅放大器通常用于音频和视频信号处理、通信系统以及测量仪器等领域。

2. 限幅放大器的基本原理限幅放大器的基本原理是利用非线性元件（如二极管）的特性，将输入信号的幅度限制在一个设定的范围内。

当输入信号的幅度超过限制范围时，输出信号将被剪切，使其保持在限制范围内。

限幅放大器通常由三个部分组成：输入级、放大级和输出级。

下面将详细介绍每个部分的原理。

2.1 输入级输入级是限幅放大器的第一个部分，其主要功能是接收并放大输入信号。

输入级通常由一个差分放大器组成，差分放大器由两个晶体管构成。

输入信号通过耦合电容进入差分放大器，经过放大后输出到下一个级别。

2.2 放大级放大级是限幅放大器的第二个部分，其主要功能是进一步放大信号。

放大级通常由多个级联的放大器组成，每个放大器都会将输入信号放大一定倍数。

放大级的增益可以根据需要进行调整，以满足不同的应用要求。

2.3 输出级输出级是限幅放大器的最后一个部分，其主要功能是限制输出信号的幅度。

输出级通常由一个非线性元件（如二极管）和一个负反馈电路组成。

当输入信号的幅度超过限制范围时，非线性元件将剪切输出信号，使其保持在限制范围内。

负反馈电路用于稳定输出信号的幅度，并降低非线性失真。

3. 限幅放大器的工作原理限幅放大器的工作原理可以通过以下步骤进行解释：3.1 输入信号放大当输入信号进入限幅放大器时，首先通过输入级进行放大。

输入级的差分放大器将输入信号的微弱变化放大到一个可操作的范围内。

3.2 信号放大放大级会进一步放大信号的幅度。

每个放大器都会将输入信号放大一定倍数，从而增加信号的幅度。

放大级的增益可以根据需要进行调整。

3.3 信号限制当信号的幅度超过限制范围时，输出级的非线性元件（如二极管）将剪切输出信号。

12Gbit／s用于光纤传输系统的0.5μm SiGe HBT限幅放大器

１引言
益，因而基区电阻Ｒ很小。并且由于注入效率高，发射区可低掺杂，减小发射结电容，样使可这得到提高，明显减小功耗和提高开关速度。能第
二，ｉｅＨＢＳＧＴ的噪声系数和基区电阻Ｒ、区渡越基
Hale Waihona Puke 近年来，随着电信网、算机网络和Ｉｔｒｅ网计ｎｅｎｔ络的迅猛发展．动态范围的高速限幅放大器已宽广泛应用于光纤通信系统的光接收机中。过去，
工作速率在ｌＧｉｓ以上的限幅放大器多采用成Ｏｂｔ／
维普资讯
２００６年第２３卷第７期
微电子学与计算机
９３
１Ｇｂｔ用于光纤传输系统的０５ｍｉＴ２ｉｓ／．１ＳＧｅＨＢｘ限幅放大器
徐跃
（京邮电大学光电工程学院，江苏南京２００）南１０３摘要：文章介绍了一种用ＩＭ公司０ｐｉｅＢＣＳＨＴ工艺设计的１Ｇｉｓ于光纤传输系统的限幅放Ｂ．，ＳＣｉＭＯＢ５ｍ２ｂｔ用／大器。整个系统包括一个输入缓冲级、三个放大单元、个用于驱动５一Ｏ传输线的输出缓冲级和一个失调电压补偿
ＸＵＹｕｅ
（ｏｅｅｏｐｏｌｃｉＥｇｎｅｎ，ａｊｇＵｉｒｉｆｏｔａｄｅｅｏｎｃｔｎ，ａｊｇ１０３Ｃｉ）ＣｌｇｆｔｅｔｃｎｉｅｒｇＮｎｉｎｅｓｙｏｓｎｌｃｍｕｉａｏｓＮｎｉ００ｈｎｌＯｅｒｉｎｖｔＰｓＴｉｎ２ａ

UX2109-AN-CH

一．概述UX2109是一款高增益、高灵敏度、宽输入速率、宽输入动态范围、低功耗的155Mbps 的限幅放大器，带有可编程的信号丢失检测功能、输出关断功能，采用先进、低成本的深亚微米CMOS工艺制造。

可应用于OC-3/Fast Ethernet等光通讯接收系统，配合UX2006可构成一套性能优异的接收芯片组。

采用TSSOP 16pin封装，管脚与MAX3645、NT20045、I7050兼容。

UX2109数据信号输出为PECL电平，LOSN输出电平为PECL/CMOS/TTL可选，通过设置第15pin LNSEL可选择PECL或CMOS/TTL输出逻辑电平。

UX2109采用先进的电路技术设计，可不需要CAZ/CF电容、LOSN输出下拉电阻等片外无源器件，可为客户提供更灵活、更低成本的方案选择。

二．特性采用低成本的CMOS工艺设计制造3.3V 或 5V 供电电压无负载静态功耗13mAPECL数据信号输出，LOSN告警电平可选PECL/CMOS/TTL可选CAZ/CF电容、LOSN输出下拉电阻的灵活应用方案差分1mV输入灵敏度（ BER=10-12）1Mbps~400Mbps宽阔的输入速率范围宽阔的迟滞检测范围、稳定的迟滞系数三．应用领域1.SDH STM-12.SONET OC-33.Fast Ethernet4.FDDI/ FTTx/ESCON receiver四．封装信息、管脚定义TSSOP 16PIN封装Fig1. TSSOP 16PIN管脚描述：TSSOP 16Pin No.Name Function1 AZ1直流失调回路校准电容引脚。

可在AZ1/AZ2之间并接电容，也可悬空该引脚 2 AZ2直流失调回路校准电容引脚。

可在AZ1/AZ2之间并接电容，也可悬空该引脚 3 GNDA 模拟地引脚，必须与GNDE 接在相同的最低电位上 4 INP 正相数据输入端 5 INN 反相数据输入端6 VCCA 模拟电源引脚，必须与VCCE 接在相同的最高电位上7 CF峰值检测电路滤波电容，可在该引脚到VCC 之间接CF 电容，也可悬空该引脚8 JAM 输出禁止引脚，兼容PECL/CMOS/TTL 电平，JAM 置为高电平时，信号输出被禁止。

2.0~2.4GHz限幅低噪声放大器设计

虑采用此种设计方法。
3 LNA 电路仿真与优化
图 2 直流偏置电路
借助 Agilent 公司的 ADS 仿真软件进行设计。选用 S 参数模型仿真, 采用 Roggers4350B 基片, 介质基片厚度为 H = 0. 508 mm, 相对介电常数为 E r = 3. 38, 表面覆铜厚度为 35Lm。在仿真中充分考虑了器件的寄生参数的影响及封装对版图的影响同时要考虑最终仿真出来的电路结构的可实现性, 使仿真更接近实际电路。
Abstr act : This paper has introduced a new method of the S2band limiter LNA designing, which innovatively used lumped par amet ers and distributed parameter s mixed and matched, t aking int o account t he requirement of the volume and noise. T o optimize the str ucture, we ut ilized the simulation software named ADS, the parasit ic parameter sp impact to the device and the effect of packaging on the map has been considered, t o make the simulation r esult closer to the actual circuit t han before. Besides, we handed out the solution of the self2excitation problem in am plifier debugging for the fir st t ime. F rom the exper iment data, we can see that the limiter before LNA could operat e perfectly when the input pulse power is up to 400W, the noise, the gain and SWR of the amplifier also reached the target well. KeyWor ds: PIN diode; LNA; Limiter ; Stability; ADS

放大电路中的放大器类型介绍

放大电路中的放大器类型介绍在电子设备中，放大器是一种关键的电子元件，用于将信号的幅度增大，以便在不同的应用中实现放大功能。

放大器可以分为不同的类型，每个类型都有其特定的应用和特点。

本文将为您介绍一些常见的放大器类型。

一、低频放大器低频放大器是用于放大音频信号的一种类型。

它们通常工作在20Hz至20kHz的频率范围内，适用于音频放大器和音响系统。

低频放大器的特点是具有较高的增益和良好的线性性能，以确保音频信号的准确放大和高保真度。

二、高频放大器高频放大器是用于放大射频信号的一种类型。

它们主要用于无线通信设备、雷达系统和卫星通信系统等高频应用领域。

高频放大器需要具备较高的频率响应和较低的噪声系数，以确保对信号的准确放大和高质量的信号传输。

三、功率放大器功率放大器是一种特殊类型的放大器，用于将信号的功率增大。

它们通常用于驱动高功率负载，如扬声器、电机和发电机等。

功率放大器需要具备较大的功率输出能力、低失真和高效率，以确保稳定的功率放大和可靠的负载驱动。

四、差分放大器差分放大器是一种特殊构型的放大器，它们用于对差分信号进行放大和处理。

差分放大器的特点是具有较高的共模抑制比和良好的抗干扰能力，可以应对噪声和干扰信号的影响。

差分放大器常用于模拟信号处理、电压比较器和差分运算放大器等应用中。

五、运算放大器运算放大器是一种用于放大和处理模拟信号的集成电路。

它们通常用于模拟计算、滤波器设计和传感器接口等应用。

运算放大器具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗，可以实现准确的信号放大和精确的信号处理。

六、继电器放大器继电器放大器是一种特殊的放大器，它们通常用于控制电路中的电气开关。

继电器放大器通过放大控制信号，使继电器能够控制更大电流和更高电压的负载。

继电器放大器常用于工业自动化和电力控制系统中，以实现对各种设备和机械的精确控制。

以上是一些常见的放大器类型介绍，它们在不同的应用中扮演着重要的角色。

了解这些放大器类型的特点和应用可以帮助工程师和设计师选择合适的放大器来满足特定的需求。

宽带高频功率放大器

5.4 宽带高频功率放大器以LC谐振回路为输出电路的功率放大器，因其相对通频带只有百分之几甚至千分之几，因此又称为窄带高频功率放大器。

这种放大器比较适用于固定频率或频率变换范围较小的高频设备，如专用的通讯机、微波激励源等。

除了LC谐振回路以外，常用于高频功放电路负载还有普通变压器和传输线变压器两类。

这种以非谐振网络构成的放大器能够在很宽的波段内工作且不需调谐，称之为宽带高频功率放大器。

以高频变压器作为负载的功率放大器最高工作频率可达几百千赫至十几兆赫，但当工作频率更高时，由于线圈漏感和匝间分布电容的作用，其输出功率将急剧下将，这不符合高频电路的要求，因此很少使用。

以传输线变压器作为负载的功率放大器，上限频率可以达到几百兆赫乃至上千兆赫，它特别适合要求频率相对变化范围较大和要求迅速更换频率的发射机，而且改变工作频率时不需要对功放电路重新调谐。

本节重点分析传输线变压器的工作原理，并介绍其主要应用。

5.4.1 传输线变压器1. 传输线变压器的结构与工作原理传输线变压器是将传输线（双绞线、带状线、或同轴线）绕在高导磁率铁氧体的磁环上构成的。

如图5-24（a）所示为1:1传输线变压器的结构示意图。

传输线变压器是基于传输线原理和变压器原理二者相结合而产生的一种耦合元件，它是以传输线方式和变压器方式同时进行能量传输。

对于输入信号的高频频率分量是以传输线方式为主进行能量传输的；对于输入信号的低频频率分量是以变压器方式为主，频率愈低，变压器方式愈突出。

如图5-24(b)为传输线方式的工作原理图，图中，信号电压从1、3端输入，经传输线R上。

如果信号的波长与传输线的长度相比拟，变压器的传输，在2、4端将能量传到负载L两根导线固有的分布电感和相互间的分布电容就构成了传输线的分布参数等效电路，如图5-24(d)所示。

若认为分布参数为理想参数，信号源的功率全部被负载所吸收，而且信号的上限频率将不受漏感、分布电容与高导磁率磁芯的限制，可以达到很高。

1～18GHz超宽带接收下变频模块的设计研究

图1 接收下变频原理框图
侦查监测系统是电子战系统的重要组成部分，理想的侦查监测系统能够以较宽的带宽以及较高的动态和灵敏度信号，而且具有体积小、重量轻、成本低、功耗小、杂散小的特点。

本文设计的1～18GHz超宽带接收下变频模块就具有这些特点。

其设计的链路是接收信号分为1～6GHz、6～18GHz 2个频段，分别送入接收下变频模块对应端口，对于1～18GHz频段的截获信号，在每个通道内先进行限幅、滤波、低噪声放大、功率控制、自检选通后分别用开关滤波滤除谐波及带外信号，再与宽带本振20～40GHz变频至一中频22GHz±0.25GHz/0.5GHz 后再开关滤波、放大输出。

通过开关滤波可滤除谐波杂
20中国设备工程 2023.10（下）。

一种用于光纤传输系统的10Gbit／sSiGe HBT限幅放大器设计

Ｖｏ．６Ｎｏ６１２．
Ｄｅ．２０ｅＯ６
文章编号：７－３（０６０－８４１３４９２０）６０２３６５０４
一
种用于光纤传输系统的１ｂｔｓｉｅＨＴ限幅放大器设计０ＧｉＧＢ／Ｓ
徐பைடு நூலகம் 跃
（南京邮电大学光电工程学院，江苏南京２００）１０３
５ｒａＳＧｉｒｉｅＢＣＭＯＴｔｃｎｌｇｏ０ｂｔｓｆｅ —ｐｉｔｎｍｉｓｎｓｓｅｉｄｓｒｅ．ＴｅｗｈｌｉｕｔｔＳＨＢｅｈｏｏｙｆｒ１Ｇｉｂｒｏｔｒｓｓｉｙｔｍｓｅｃｂｄ／ｉｃａｏｉｈｏｅｃｒｉｃｃｎｉｔｏｎｉｐｔｕｅ，ｔｒｅａｐｉｅｅｓｎｏｔｕｕｅｒｄｖｎ０ｔｔｎｍｉｉｎｌｅｄａｐｉｆｏｓｓｓｆａｎｕｆｒｈｅｂｍｌｒｃｌ，ａｕｐｔｂｆｒｆｒｉｇ５ｆｒｓｓｏｉｓａａｒｏｉｆｏｉａｓｎｎ￣ｅｂｃｅｗｒｓｆｒｏｆｅａｃｌｔｎＴｅｓｍｕａｉｎｅｕｔｎｉａｅｔａｅｐｗｒｄｓｉａｉｎｉｂｕｄａｋｎｔｏｋｆｔｃｅｌｉ．ｈｉｌｔｒｓｌｉｄｃｔｈｔｔｏｅｉｓｐｔｓａｏｔｏｓｎａｏｏｓｈｏ２００ｍＷ，ｅｓｌｌｓｎａｎｉｈｇｅａ６Ｂ，３Ｂｂｎｗｄｈｒａｈｓ８５Ｈｚａｓｔｅｓｇｅｓｐｌｈｔｍａ —ｉａｇｉｓｉｈｒｔｎ４ｄｇｌｈｄａｄｉｔｅｃｅ．ｔａｐｉｖｉｌｕｐｙＧｏｉｎｖｌｇｆ．Ｖ．Ｔｅｏｔｕｉａｏｔｇｗｎｆ８０ｏｔｅｏ３ａ３ｈｕｐｔｓｌｖｌｅｓｉｇｏ０ｍＹＰｃｎｂｖｉｌｉｄｙａｉｎｕａｇｒｍｎｇａｐａｅａａｌｅｎａｗｉｅｄｎｂａｍｃｉｐｔｒｅｆｎｏ１ｍＶｔ．Ｖ．０ｏ１５ＫｅｒｓＯｔａｒｃｉｅ；Ｌｍｉｎｐｉｅ；ＳＧｉＣＭＯＳＨＢｅｈｏｏｙｙｗｏｄ：ｐｉｌｅｅｖｒｉｔｇａｌｒｉｃｉｍｉｆＢｉＴｔｃｎｌｇ

限幅放大器

NMOS管MCS1构成了用于MN1 MN2的恒流源由电压VGPS控制的增强型PMOS管MP1 MP2构成了放大器的有源负载 MSF1 MSF2 MCF1 MCF2 形成一对源级跟随器起电平位移和阻抗变换的作用
2 输入缓冲级
在系统应用时为消除信号因反射而造成的
功率损耗各集成电路之间的信号通道应以 50
Abstract A 2.5Gb/s limiting amplifier has been designed for application as the main amplifier of the optical receiver in SDH system. This limiting amplifier composed of an input buffer, amplifier cells, output cells, and offset cancellation circuit. While operating at 2.5Gb/s, this limiting amplifier allows an input dynamic range of 49dB (2 mVpp-600 mVpp) and provides a constant output 800 mVpp across 50 load. It consumes 50mW from a single 3.3V supply voltage.
限幅放大器中的
Ｖｄｄ
单级放大单元电路形ＶＧＰＳ
式如图3所示增强型 NMOS管MN1 MN2 构ＶＩＮ＋
ＶＩＮ－
成了放大器电路中的ＶＧＣＳ
主放大器通道由电
ＭＰ１ＭＰ２ＭＮ１ＭＮ２
ＭＣＳ１
ＭＳＦ１

宽带放大器的原理

宽带放大器的原理
宽带放大器（Broadband Amplifier）是一种能够放大宽带信号的电子设备，其原理基于放大器对输入信号的放大，并且保持放大后的信号在整个频率范围内具有相同的增益。

宽带放大器的原理是通过将输入信号分成不同的频段，并使用多个放大器对每个频段进行独立的放大。

每个放大器的增益和频率响应都被设计成相同的，以确保放大后的信号在整个频率范围内具有相同的增益。

通常，宽带放大器使用分段放大的方法，其中每个放大器只负责放大一个狭窄的频带，然后将这些放大后的频带信号组合起来，形成宽带信号。

这种方法可以提高整体的增益，并且可以避免单个放大器对整个频率范围内的信号进行放大时引入的失真和干扰。

在宽带放大器中，放大器的输入和输出之间通常使用匹配网络，以确保信号能够顺利地在各个放大器之间传输。

匹配网络可以提高系统的整体性能，减小由于信号传输引起的干扰和失真。

总的来说，宽带放大器的原理是通过将输入信号分成不同的频段，并使用多个放大器对每个频段进行独立的放大，从而实现对宽带信号的放大。

这种方法可以提高整体的增益，并保持放大后的信号在整个频率范围内具有相同的增益。

基于差分放大器AD8350和比较器ADCMP601的限幅器设计

Ｋｅｖｗｏｒｄｓ：ｌｉｍｉｔｅｒ；ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌｍｐａｌｉｉｆｅｒ；Ｓｃｈｏｔｔｋｙｂａｒｒｉｅｒｄｉｏｄｅ；ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ：ｄｅｓｉｇｎ
ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００５４，Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｕｌｔｒａ．ｗｉｄｅｂａｎｄａｎｄｌａｒｇｅｄｙｎａｍｉｃｒａｎｇｅｌｉｍｉｔｅｒｗｉｔｈｏｐｅｒａｔｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒａｎｇｅｏｆ３０ｔｏ５１２ＭＨｚ
关键词：限幅器；差分放大器；肖特基二极管；比较器；设计中图分类号：ＴＮ７２文献标识码：Ａ文章编号：１００１．３８３０（２０１４）０１．００５３．０３
Ｄｅｓｉｇｎｏｆｌｉｍｉｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔｂａｓｅｄｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌａｍｐｌｉｉｅｆｒ
ｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．ｗｈｉｃｈｂａｓｅｄｏｎｌｏｗｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌａｍｐｌｉｉｅｆｒＡＤ８３５０．ＳｃｈｏｔｔｋｙｂａｒｒｉｅｒｄｉｏｄｅＨＳＭ￥２８２２ａｎｄｆａｓｔ

宽带高动态范围限幅放大器

的讣．建议郎詈争１个增益圾，
想情况下，每个放人器圾将小｝１０
ｄＩ３的ＪＩ缩条件下１－作。４个增益绒还应腹范ｌＪｌ、Ｊ允分吱４５（１Ｉ３的小信号
增艋求。
曩特刊：ｉｉｌｔｉ
宽带高动态范围限幅放大器
ＡＤＩ公司
Ｓｐｅｃｉａｌ
ＡｄａｍＷｉｎｔｅｒＪｅｒｒｙＣｏｒｎｗｅ
宽带ｔ动态范围微波限放人器怂
电ｒ战（】Ｗ）系统 …杓父键器ｆｔ，为这些系统婴宽的输入功率范 …
频程频段保持可核受且镟的性能，需要埘放人器链进行精心役计。放
人链的１１缎耳父币【１饱和可能导敛性能小，Ｊ靠且浊预删。
ｆ｝｛尺度上还取决于器什最人输入功率额定，以肢所选增益缎的缩特性。为ｒ完成具有４０ｄＢｌ：ｆｌｂｔ，７＇动念地 Ⅲ 要求
编，其计经过优化，能够所何Ｊ
Hale Waihona Puke 定ｆ，化缩级圳Ｉ；ｆｉｇ％安全Ｉ：作。
幅放人设面临着诸多桃战，
仃
选择内邴增益级的ｉ婴努虑因素包括Ｉｉ频普ｉ范、增 ‘ ｊ温度的灾系、
增溢坦度、饱和谐波成分、１『：线性性能。成助的限幅放大器ｌ【殳汁恢最大程

什么是放大器的增益和带宽

什么是放大器的增益和带宽放大器是一种电子设备，用来增加信号的幅度，并将其输出到更大的范围内。

它在电子通信、音频处理、功率放大等领域广泛应用。

在放大器中，两个重要的参数是增益和带宽。

本文将详细介绍什么是放大器的增益和带宽，以及它们的作用和特性。

一、增益在电子学中，增益是指输出信号与输入信号的比例关系。

它表示放大器将输入信号放大了多少倍。

增益通常用单位分贝（dB）来表示，计算公式为：增益（dB）= 20 * log10 (输出信号幅度 / 输入信号幅度)增益可以是正数、负数或零，具体取决于输出信号与输入信号的比例。

如果输出信号的幅度大于输入信号的幅度，增益将为正数，表示放大器放大了输入信号。

如果输出信号的幅度小于输入信号的幅度，增益将为负数，表示放大器发生了衰减或压缩。

如果输出信号的幅度等于输入信号的幅度，增益将为零，表示放大器没有起到放大作用。

增益对于放大器的性能至关重要。

一个好的放大器应该能够提供稳定且可靠的增益，以确保信号能够在被传输或处理过程中得到有效放大。

二、带宽在电子学中，带宽是指放大器能够有效放大信号的频率范围。

它表示放大器能够处理的最高和最低频率之间的差异。

带宽通常用赫兹（Hz）来表示。

带宽是一个重要的指标，因为不同类型的信号具有不同的频率范围。

例如，音频信号通常在20 Hz到20 kHz的范围内，而射频信号的频率范围可能在几百千赫到几百兆赫之间。

放大器的带宽对于信号传输的质量起着决定性作用。

如果放大器的带宽太窄，将会导致高频信号被截断或衰减，从而使信号质量下降。

因此，一个好的放大器应该具有足够宽的带宽，以确保信号能够在放大过程中保持准确和完整。

增益和带宽的关系增益和带宽之间存在一定的关系。

一般来说，增益和带宽是互相制约的。

当增益增大时，带宽往往会减小；当带宽增大时，增益往往会减小。

这是因为在放大器中，增益和带宽之间存在一个折衷。

增加放大器的增益会增加信号的幅度，但也会导致放大器对于高频信号的响应变慢。

光纤放大器应用场景

光纤放大器应用场景
光纤放大器的主要应用领域是光纤通信。

具体场景如下：
- 长距离的光纤传输网络：在长距离的光纤传输网络中，光纤信号放大器被用来增强衰减的信号，以扩大系统的传输距离和容量。

- 互联网骨干网络：在互联网骨干网络中，光纤信号放大器可以增强信号，提高数据传输的速度和稳定性。

- 海底光缆系统：在海底光缆系统中，使用光纤信号放大器可以延长通信距离，提高信号质量。

- 其他领域：除了在光纤通信领域的应用外，光纤信号放大器也被广泛用于其他领域，如光纤传感、光纤激光器、光学测量和科学研究等。

随着光纤通信技术的发展，对光纤放大器的需求也在不断增长。

未来的研究和开发将集中在提高放大器的性能，包括增益、噪声、带宽和动态范围等，以满足更高速、更大容量、更长距离的光纤通信需求。

大动态范围接收机参数

大动态范围接收机参数1.灵敏度：灵敏度是衡量接收机对弱信号的接收能力的指标。

大动态范围接收机需要具备高灵敏度，以便能够接收到远距离传输的弱信号。

为了达到高灵敏度的要求，接收机需要采用低噪声放大器和高增益的前端电路。

2.动态范围：动态范围是衡量接收机对强信号的接收能力的指标。

大动态范围接收机需要具备广阔的动态范围，以便能够接收到同时存在强信号和弱信号的场景。

为了达到广阔的动态范围，接收机需要采用增益可调的放大器和自动增益控制（AGC）电路来自动调整信号增益。

3.抗干扰能力：大动态范围接收机需要具备较强的抗干扰能力，以便在强干扰环境下正常接收信号。

为了提高接收机的抗干扰能力，可以采用滤波器、混叠抑制电路、数字信号处理等技术手段。

4.频率范围：大动态范围接收机需要覆盖广泛的频率范围，以适应不同无线通信系统的需求。

一般来说，接收机需要支持从几十兆赫兹到几十吉赫兹的频率范围。

5.高速数据处理：大动态范围接收机需要具备较高的数据处理能力，以便能够同时处理多路信号。

为了达到高速数据处理的要求，接收机可以采用并行处理、硬件加速等技术手段。

6.低功耗设计：大动态范围接收机需要具备低功耗设计，以便延长电池寿命或减少系统的功耗。

为了降低功耗，可以采用低功耗电路设计、功率管理等技术手段。

7.小型化设计：大动态范围接收机需要具备小型化设计，以适应无线通信设备的小型化趋势。

为了实现小型化设计，可以采用集成化的封装技术、高集成度的芯片设计等。

8.成本控制：大动态范围接收机的成本也是一个重要的考虑因素。

为了控制成本，可以采用集成度高、性能稳定的器件，以及成本较低的制造工艺。

总之，大动态范围接收机的设计参数需要综合考虑灵敏度、动态范围、抗干扰能力、频率范围、高速数据处理、低功耗设计、小型化设计和成本控制等方面的要求。

只有综合考虑这些因素，才能设计出性能优越的大动态范围接收机。

高动态范围CMOS接收信号强度指示器设计

高动态范围CMOS接收信号强度指示器设计李斌;张英【摘要】采用0�18μm RF CMOS工艺设计了一种具有宽输入动态范围的接收信号强度指示器（ RSSI）。

采用逐级检波式对数放大器结构，以分段线性近似法实现对数传输特性，使RSSI输出电压正比于输入功率的对数值。

电路采用直流耦合方式以降低寄生参数并减少电路面积，并采用直流失调消除环路（ DCOC）解决直流耦合方式所带来的直流偏移电压影响，有效降低直流失调和低频噪声。

仿真结果显示，该RSSI可检测输入信号动态范围大于60 dB，对数精度小于±1 dB。

采用1�8 V电源电压供电，电路总电流消耗为11 mA，芯片核心面积为0�23 mm2。

%A high dynamic range linear radio signal strength indicator is presented using a 0.18μm RF CMOS process.In order to achieve piecewise linear approximation of the logarithmic function,successive detection logarithmic amplifier architecture is adopted so that the output voltage is proportional to the logarithm value of the input power.DC coupling is used to achieve small parasitic parameter as well as low area.DC offset cancellation circuit is also introduced to cancel the DC offset due to the DC coupling.The simulation results show that the dynamic range of this RSSI is larger than 60 dB with the logarithm⁃error within ± 1 dB. The chip occupies an area of 0.23 mm2 ,and the total current consumption is 11 mA with a 1.8 V supply.【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】4页(P83-86)【关键词】接收信号强度指示器;对数放大器;宽输入动态范围;直流失调消除环路【作者】李斌;张英【作者单位】中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄050081;石家庄陆军指挥学院，河北石家庄050084【正文语种】中文【中图分类】TN4321.1 对数放大器原理逐级检波式对数放大器是利用分段线性近似来实现对数传输特性，其结构框图如图1所示，包括限幅放大器串、全波整流电路、无源低通滤波器以及直流偏移消除（DC offset cancellation，DCOC）电路。

18～40GHz大动态检波对数视频放大器设计研究

18～40GHz大动态检波对数视频放大器设计研究钱志宇;梅颖慧;诸力群;江浚清【摘要】针对18～40GHz毫米波宽带被动接收应用需求,利用分段合成技术拓宽接收瞬时动态,采用宽带匹配技术设计毫米波宽带限幅放大器和宽带检波器,设计了一种18～40GHz的大动态检波对数视频放大器(DLVA).测试结果表明,在18～40GHz的工作频段内,该检波对数视频放大器的对数范围为-60～+5dBm,对数斜率为50±1.5mV/dB,对数线性度为士1.5dB,脉冲响应上升时间为20ns,下降时间为150ns.【期刊名称】《航天电子对抗》【年(卷),期】2018(034)002【总页数】5页(P45-48,52)【关键词】检波对数视频放大器;大动态;毫米波【作者】钱志宇;梅颖慧;诸力群;江浚清【作者单位】中国电子科技集团公司第五十五研究所,江苏南京210007;中国电子科技集团公司第五十五研究所,江苏南京210007;中国电子科技集团公司第五十五研究所,江苏南京210007;中国电子科技集团公司第五十五研究所,江苏南京210007【正文语种】中文【中图分类】TN970 引言随着电子战技术的发展以及作战环境的复杂多样化，对电子侦察系统的性能要求也越来越高。

可以从设计高性能接收天线模块、合理的微波前端，以提供高灵敏度、大动态范围、高信噪比的信号给后端接收机,以及提高接收机自身的灵敏度和测频精度[1]等方面来进行设计。

微波检波对数视频放大器(DLVA)主要用于功率或者脉冲检测，能把大动态范围的输入压缩成一个小动态范围的视频电压，提供一个正比于输入微波功率的输出电压，在当前的雷达、通信和电子战等诸多领域中占有不可或缺的地位[2]。

相比于超外差式接收机，直检式的DLVA不需要混频模块以及本振，具有结构简单、可靠性强等优点，具有宽频带的瞬时大动态被动响应能力，在测量信号的幅度和脉冲信息时更为迅速、简便。

随着现代接收系统功能要求不断提升，DLVA逐渐向更高的频率、更宽的工作频带、更大的动态范围、同时具有良好的对数线性和瞬时响应等方向发展。