【前言】
Hello,大家好呀~ 今天钛哥给大家讲一讲有关衰减器的相关内容。掐指一算,在以往的博客中,钛哥似乎也有讲过衰减器——PE4302,Peregrine公司的产品,那么今天要讲的是哪款型号呢?就是大名鼎鼎的Hittite公司出品的HMC624,之所以今天讲这款型号,是因为这款型号和PE4302颇有相似之处,步进都是0.5db,最大可到31.5db;两者也同样都是6位的;在带宽方面,HMC624,略占优势,可以达到6G,PE4302只能到4G;供电方面,PE4302仅最大支持3.3V,常用供电是3V,而HMC624的常用供电可支持3V和5V;封装方面两者都是4X4mm的QFN封装;其他一些参数大家可以对比数据手册。总的来说,HMC624的各方面性能更占优势,不过论性价比,PE4302就更经济。
说到衰减器,大家自然会想到可控增益放大器(VGA),有些电子竞赛经常会涉及增益放大器相关的题目,比如给一定的-3db的带宽,需要实现多少的增益可控等,遇到这种题目的时候,我们设计方案可以用固定放大器+VGA器件实现,也可以通过固定放大器+衰减器来实现,那哪种方案更优呢?在此建议大家选用衰减器,最重要的原因就是VGA受器件特性限制很难实现大带宽,而衰减器很容易就可以做到上G的带宽。对了,顺带说一句,Hittite公司做射频放大器非常厉害,如果大家需要选型,可以参考参考 (现在已经被ADI收购了,直接上ADI官网可以了解他们的型号)。
言归正传,接下来讲一讲HMC624的一些设计要点。
【硬件电路设计】
下面是HMC624整体的原理图和PCB,大家可以看到 原理图上注明了详细的设计点,希望大家在设计的时候也能养成好习惯,方便后来人读图,PCB中的器件均采用3D封装,以便配合结构设计。
1、芯片外围。这部分设计可以参考数据手册,注意在给输入输出信号耦合电容取值的时候,根据自己设计的最大带宽来计算最小电容值,以保证信号经过耦合电容后不会衰减;(电容太大会导致信号延时,太小会导致低频信号大幅度衰减);数据通信处的排阻取值不要太大,建议33R到100R之间取值;供电处的一大一小滤波电容必不可少哦。
2、接口部分。钛哥这里设计采用的是拨码开关来选择手动/程控模式,当P/S为低 LE为高的时候,此时为并行控制模式,通过拨码开关的组合方式即可实现自己想要的衰减幅度;如果大家使用程控的时候,电阻R4可以不焊接,此时P/S为高 LE为低的时候为程控。非常便捷,大家可以参考。
3、电源部分。HMC624所涉及的带宽范围比较宽,频率越高对电源噪声也就越敏感,所以建议大家一定要使用低噪声的电源。钛哥这里采用的是TI公司的专用射频电源LP5900,噪声非常之低,推荐使用。这个外围很简单,只是注意芯片肚子下面的焊盘一定要接地,不要悬空;电源输入部分,该芯片可支持最大5V,钛哥兼并采用的了接插座和排针,方便调试环节,大家也可借鉴;指示LED的限流电阻根据需求焊接值。
4、PCB设计。整体的布局布线按照原理图来设计,这里需要注意输入输出信号的阻抗需要仿真50Ω,大家可以使用Si9000这个软件来仿,具体的参数和板厚、铜与线间距以及板材等有关系。钛哥这里仿真的是板厚1.0,FR4的参数~
附PCB和原理图源文件,仅供参考:
链接:https://pan.baidu.com/s/1eOCnrMZWvH8Xm2x8x1uc_Q
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