2FET中間周波増幅器(AGC付)の評価は?

1.まず、入力インピーダンスを、設計値に合わせる

前段の、ミックス段の出力は、IFTの出力インピーダンスが1.5KΩでした。

強制的に1.5kΩにするために、R51.5kΩを回路に並列置きます。

MATH

SGの出力インピーダンスを、この1.5kΩに合わせるために、1.5kΩの抵抗を直列に入れます。

下の回路に出てくるR1は、上図のR5です。

MATH

MOS_FETの入力インピーダンスは、無限大に大きいのですから

ゲート1(G1)で、いくらの減衰になるか?

実測してみました。

スペアナは、TR4171(1MΩ入力)

プローブは、10:1のテクトロの100MHz用プローブ

(従って実測した電圧は、10分の1される$\Rightarrow $ マイナス20dB)

MATH

SG入力87.8dBμMATHスペアナ計測値60.0dBμMATH真値は60.0+20dB=80.0dBμ

結局、

真の入力値SGの読取値7.8dB

と、計算されます。

これは、

1.5kΩが2つ直列されるから、6dB減衰

それと、その他の減衰1.8dBの合計です。

スペアナの電圧計測値は、常に、-20dBされるのが、忘れそう.....

2.出力インピーダンスを変えて計測する

ゲインは、出力インピーダンスで変化します。

MATH

出力インピーダンスが

 

2.2Kで72.5dB

15kで85.5dB

24kで87.5dB

 

でした。

15k、24kの場合、ゲートを開放すると、発振します。

実際には、開放することは、ないので、これで、いいと、思いまする。

AGC有りの場合と、AGC無しの場合で、計測しましたが

15k、24kは、AGCありの場合も、そうでない場合も、特性は、殆ど変わらなかったので、15kで代表します。

それと、AGC電圧を、倍電圧の回路に変更しました。

こうしないと、

出力インピーダンスが2.2kの場合

AGC有りの場合と、無しの場合で、違いがなかったんです。

MATH

計測結果です。

MATH

ここで、前段のシミュレーションから得た値を、調べておきます。

 

アンテナ入力

S9=600μVp   =52.6 dBμVrms中間周波入力換算    

1μVp            =5.1 dBμVrms中間周波入力換算

 0.1uV             =-1.9 dBμVrms中間周波入力換算

この値を使うと

出力インピーダンスが2.2kの場合

S9(52.6dBμV)中間周波入力換算あたりから、AGCが効きはじめます。

MATH

S9の入力換算値を調べてみましょう

SGの入力=52.6dBμ+7.8dB=60.4dBμV

ですから

MATH

AGC無し

MATH

    注意    (元々、使用したSG自体が、2次高調波は、基本波に比べて40dB下にあります。)

MATH

同入力で、

AGC有り

MATH

MATH

$\vspace{1pt}$

このS9換算の入力で、AGC電圧は、すでに、0.62V出ています。

しかし、ご覧のように、

AGCがかかっても、2次高調波とは、28dBの差があって、

出力電圧も、丁度よい位の大きさです。

この出力を、SH7047FのADコンバータに入れる、予定を、しております。

S9より、Sが5つ小さい、S4の信号(-15dB)でも

AGC電圧は0.27Vありますから、Sメータも、なんとか振らせる事ができるのでは....

Sメータ、よく知りませんねんやわ....

MATH

MATH

$\vspace{1pt}$

一方、出力インピーダンスが15kΩの方は

ゲインが80dB位取れます、ノイズも同じく増えるのですが...

MATH

こちらの方は、AGC電圧が、ゲインのせいで、早くから効きます。

計算では、ほとんど、S1位からか...

これが、普通なんやろか?全く解らん、

ゲインが大きいほうが、やっぱりええねんやろか?

どっちが、ええのん?

3.利得制御とは?

MATH

AGCが無かったら、138dBμVまで、出力があるのに、

AGCを入れることに依って、112dBμVまで、下げることができたから

利得制御が26dB、または、21dBあったと、言うことになるんやろか?

 

それとも、

入力が100dBの範囲で、AGC有りの場合

 

出力が112-72=40dBの変化やから

 

100-40=60dBの利得制御と、なるんやろか....

ここんとこ、よく解らんのですが....

H.17.3.29