增益控制的作用就是可以改變功放電路的增益,從而能改變輸出功率。改變功率放大器最終輸出功率的方法有兩種,一種是無線收發(fā)器改變自身的輸出功率,另外一種就是改變功放電路的增益,在這里我們主要關(guān)注后者。通常功放芯片的增益控制管腳會有兩個或者兩個以上,分別改變的是第一級放大和第二級放大的增益值,圖3-11是典型的增益控制原理圖。來自收發(fā)器的控制信號PA_GAIN經(jīng)過R245和C248組成的RC濾波電路(濾除來自收發(fā)器的可能的交流成分)通過兩個電阻作用于功放芯片的GAIN_1和GAIN_2兩個管腳,從而控制功率放大電路的增益,也控制著最終的輸出功率。
圖3-11 典型的增益控制原理圖
3.7. 溫度檢測
溫度檢測功能在Ralink的方案中使用的很多,但是在Atheros的方案就未曾見過。這一功能可以檢測功放芯片的溫度,防止芯片溫度過熱而燒毀。另外一個更加重要的作用就是根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整功放電路的輸出功率。很多情況下,環(huán)境溫度的改變,會對功放芯片的輸出功率會造成比較大的影響,如果無線收發(fā)器通過溫度檢測電路得知當前的溫度并適當?shù)恼{(diào)整自身的輸出功率或者改變功放的增益,就可以使功放電路在環(huán)境溫度改變時依然可保持穩(wěn)定的功率輸出,這對于提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性是有好處的。
圖3-12給出的是Ralink的典型的溫度檢測電路。圖中的RT1是熱敏電阻,當環(huán)境溫度改變時,自身的阻值會發(fā)生變化,這樣,顯而易見,TMP_DET的值就會發(fā)生變化,這樣,收發(fā)器就可以檢測到環(huán)境的溫度了。溫度檢測電路一般會放置在功放芯片的附近。
圖3-12 Ralink常用的溫度檢測電路
3.8. 完整設(shè)計的功率放大電路
在以上的內(nèi)容中,我們討論了功率放大電路的各個組成部分,現(xiàn)在,讓我們將這些部分組合到一起,就可以完成功率放大電路的設(shè)計了,如圖3-13所示。我們來看一看,試一試能否找出之前的各部分,如果可以,那么你已經(jīng)基本了解Wi-Fi產(chǎn)品的一般功率放大電路的架構(gòu)了。
通常情況下,在功放芯片的Datasheet中會給出一份參考設(shè)計,這對于我們的設(shè)計具有一定的指導(dǎo)作用。
圖3-13 完整設(shè)計的射頻功率放大電路
第4章. 低噪聲放大器
低噪聲放大器在框圖1-1中位于收發(fā)切換器(Transmit/Receive Switch)和無線收發(fā)器(Radio Transceiver)之間,對天線感應(yīng)到的信號進行放大,這樣才能使無線收發(fā)器進行有效的處理??梢哉f,低噪聲放大器的性能直接影響著整個設(shè)計的靈敏度。
低噪聲放大器的框圖如圖4-1所示,有四個部分組成,輸入回路,輸出回路,放大電路,增益控制,在以下的內(nèi)容中,我們將逐個討論。
圖4-1 低噪聲放大器的框圖
4.1. 低噪聲的放大器的主要參數(shù)
低噪聲放大器,顧名思義,就可以知道其具有極低的噪聲系數(shù)。噪聲系數(shù)的物理含義是:信號通過放大器之后,由于放大器產(chǎn)生噪聲,使信噪比變壞;信噪比下降的倍數(shù)就是噪聲系數(shù)。
除了噪聲系數(shù)以外,以下幾個參數(shù)也是我們需要關(guān)注的:
功率增益
增益平坦度
工作頻帶
動態(tài)范圍