СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №1/2016

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 51 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2016 +5 В – DA2 (NCP698SQ50), второй – с выходным напряжением +1,5 В – DA1 (NCP698SQ15). Эти микросхемы были выбраны из-за достаточно миниатюр- ного корпуса SC–82AB (2,2 × 2,4 мм), а также благодаря малому падению напряжения (десятые доли вольта). Вкачествепервоговариантаисточника питания были выбраны четыре никель- цинковых аккумулятора размером АА с выходным напряжением 1,6 В (фир- мы Acme Power), ёмкостью 2500 мА . ч, которые были установлены в батарей- ныйотсек. Потребление тока усилителем составляет около10мА, поэтому аккуму- ляторов хватает примерно на 250 часов. Вторым вариантом питания является выходная линия VBUS интерфейса USB, напряжениена которойсоставляет +5В. Для него необходимо изготовить спе- циальныйкабель (см. рис. 2). Вэтомслу- чае дополнительныйисточникпитания на аккумуляторах не требуется, однако, как показала практика использования тюнера AverTV Mobile 510 с планшетом, наличие дополнительных аккумулято- ровнепомешает ввиду большого (до2А) потребления тока планшетом при про- смотре телепрограмм от тюнера, подсо- единённого пошине USB. Если используются дополнитель- ные аккумуляторы, то кабель питания от них подключается к разъёму X1 (см. рис. 1), и в этом случае микросхема DA2 стабилизирует входное напряжение на уровне +5 В. При использовании пита- ния, взятого с разъёма USB (+5 В), вход- ное напряжение питания можно под- ключить непосредственно к цепи +5In, убрав перемычку R5. На втором стаби- лизаторе DA1 собран регулятор напря- жения 0...1,5 В. Выход стабилизатора подключён к переменному резистору R1, с движка которого снимается напря- жение, предназначенное для подачи – через НЧ-фильтр C8R3C9 – на второй затвор (З2) транзистора. Регулируя напряжение на втором затворе, мож- но изменять коэффициент усиления устройства. При напряжении на З2 от 0,8 до 1,5 В коэффициент усиления мак- симален и стабилен, а при уменьшении напряжения с 0,8 В до 0 В коэффици- ент усиления падает. Поскольку пара- метры транзисторов имеют разброс, оптимальный режим работы усили- теля можно настроить резистором R1. Двухзатворный транзистор мож- но представить в виде двух тран- зисторов в каскодном включении (см. рис. 3). Управляющим является первый затвор (З1). Второй затвор (З2) с меньшей крутизной, действуя как электростатический экран, нейтрали- зует проходную ёмкость транзистора (эффект Миллера). Возможность работы на более высоких частотах – основное преимущество двухзатворного транзи- стора по сравнению с однозатворным (при прочих равных условиях). Два последовательно включённых LC-фильтра C13L1C1 и C2L2C3C4 пред- назначены для защиты усилителя от ВЧ- (по USB) и СВЧ- (от антенны) помех и устранения самовозбуждения. Само- возбуждению транзистора также пре- пятствуют RC-фильтр C6R2C7, конден- сатор С15, трансформатор ТР1 и буси- на L3, через которые на сток подаётся напряжение питания. Основное назна- чение трансформатора ТР1 – согла- сование выходного импеданса тран- зистора с входом тюнера. Выходной LC-фильтр C10L4C11 задерживает про- никновение в тюнер НЧ составляющих сигнала (в том числе, напряжения пита- ния транзистора). Входной сигнал с антенны AntIn (см. рис. 1) проходит через бусину L5, LC-фильтр L6C14L7, к входу и выхо- ду которого подключены специаль- ные СВЧ ограничительные диоды (D1), которые называют супрессора- ми. Назначение этих диодов – ограни- чить амплитуду входного сигнала на уровне +5 В и снизу на уровне –0,6 В. В отличие от стандартных супрессо- ров, ёмкость которых составляет до нескольких десятков пФ, ёмкость огра- ничительных диодов D1 менее 0,5 пФ. Ферритовая бусина L5 (μ = 30…50) пре- пятствует проникновению во входной тракт усилителя СВЧ-сигналов гигагер- цового диапазона (GSM, спутниковое телевидение и тому подобных). В неко- торых случаях, если уровень сигнала гигагерцового диапазона низкий (за городом, где мобильная связь неустой- чивая), бусина L5 не нужна, поэтому на схеме (см. рис. 1) она помечена звёз- дочкой. Фильтр L6C14L7 задерживает частоты ниже 400 МГц (диапазон МВ и нижнего ДМВ). Отфильтрованный сигнал поступает на первый затвор транзистора Т1. Следует отметить особенность тран- зистора 3П328А-2, которая требует обязательного ограничения ампли- туды входного сигнала: его затворы очень чувствительны как к статиче- скому электричеству, так и к превы- шению напряжений. Например, если коснуться антенны рукой (при отсут- ствии ограничительных диодов D1, см. рис. 1), то транзистор легко выве- сти из строя. При пайке также следу- ет соблюдать осторожность, предва- рительно закорачивая выводы тонкой проволокой. Но даже эта, стандартная для МОП-транзисторов, процедура не Рис. 1. Схема антенного усилителя сигнала DVB-T2 для тюнера AverTV Mobile 510 Рис. 2. Схема кабеля для питания усилителя от интерфейса USB Рис. 3. Схема замещения двухзатворного транзистора двумя однозатворными