תכנון כוח נמוך, מגבר גבוה ליישומים מרוחקים

מדוע המגבר הקדמי-סוף מפגין את ההצלחה הממושכת

מערכות רגישות מרחוק פועלות בשולי של זיהוי אותות, לכידת אלקטרומגנטיים, אקוסטיים או אופטיים קלים מהאוויר, קרקע, מים ומרחב.בין אם זה קוהשקט מדידת לחות אדמה, הגירה של צווארון חיות בר, או מכ"ם בעל כורסא סינתטי בעל משקל גבוה, בעוד מגבר הקדמי מגדיר כמה מן העולם הפיזי יכול להיות תמציתי באופן אמין, את האתגר של חיישן קלוש מספיק כדי לרסן את עוצמת הסולם, ללא גירוי אנרגיה מופחת, ללא השפעה מוגבלת, 000 קלוש, 000 קלוש, 000 קל יותר, או מצמצם את כל זמן קצר יותר, 000 קלוש, 000 קלוש, 000 קלוש, 000 קלוש, 000 קלוש, 000 קל יותר מאשר מצמצם את עוצמת הלחץ מוגבל, 000 קל יותר, 000 קל יותר מאשר רקמות, 000 קל יותר מאשר מצמצם את עוצמת הלחץ מוגבל, 000 קל יותר מאשר מצמצם את עוצמת הלחץ העליון של כוח עד כדי להגדיל את עוצמת הלחץ מוגבל, 000 קל יותר מאשר רקמות, 000 קל יותר מאשר רקמות, 000 קל יותר מאשר מצמצם את עוצמת נפח של כוח קל יותר מאשר רקמות, 000 קלושט, 000 קל יותר מאשר רקמות, 000 קלוש, 000 קלושט, 000 קל יותר מאשר רקמות, 000 קל יותר מאשר

בחישה מרחוק, המגבר יושב מיד לאחר ה- transducer - אנטנה, photodiode, אלמנט אדזואלקטרי, או MEMS חיישן הראשי שלו הוא כדי לקבוע את האות להמרות אנלוגית-לדיגיטלית או עיבוד נוסף.הדרישות אינן ניתנות להפחתה ישירה של כל מנקה ואט כדי להתגבר על הפסדים בכבלים ומסננים, לעתים קרובות מעל 40B ל-RF ול- IF בשלבים ליניאריים, כלומר, כלומר, כלומר, יש להוסיף כוח עליון, כמו גם רעש גבוה ככל האפשר, כך, כך, כך, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כל רעשים.

מאמר זה חוקר את עקרונות העיצוב, טכנולוגיות טרנסטור, טכניקות הטיה, הפחתה רעש, וצעדים יציבות המאפשרים מגבר כזה לשגשג בסביבה מרוחקת ואוטונומית.על ידי הבנת היסודות האלה, מהנדסים יכולים לבנות חזיתות כי פותחים את הפוטנציאל של חשונות מרחוק בסביבה המאתגרת ביותר, מקרקעית האוקיינוס ועד לחלל עמוק.

ראשי תיבות של Key Performance Parameters for Remote Sensing Amplifiers

לפני בחירת מכשירים או התנצלויות, חיוני להגדיר את המדדים השולטים בביצועים.פרמטרים אלה הם תלות הדדית; שיפור אחד לעתים קרובות מקטין אחד את השני, כך ניתוח של סחרחורת הוא יסודי.

קבל ו Bandwidth

רווח וולט (Av) הוא היחס של מתח פלט amplitude למתח קלט amplitude. עבור חישה מרחוק, להרוויח ערכים מ 20 dB עד 60 dB הם נפוצים.קבל חייב להיות שטוח מעל רצועת התדר של עניין; ביישומים רחבים, המוצר בעל הזנב הרווח (GBW) של המכשיר הפעיל הופך גורם מגביל.

כוח

(ה) כוח DC הוא סכום של כוח quiescent ודינמית בעיצוב כוח נמוך, זרם סקנסינט (FLT:0IIRFLT:1QFLT:2reaFLT 3: 3) הוא המטרה העיקרית, לעתים קרובות מופחת לעשרות מיקרואמפים מתקדמים יכול להוריד את הטיות של FLT:5QFLT:5QFLT: 7.

איור רעש ו Input-Referred Noise

[ה]הצבעה [ה] [ה]] מנבאת [ה] [ה] [ה]] [ה]]] [ה]]], היא [ה] מכנה את ה[[המאה ה-20]], ו[[המאה ה-20]], ו[[המאה ה-20]], [[המאה ה-20]]]], [[המאה ה-20]]]],]], [[המאה ה-20]]]],]], [[המאה ה-20]],]],]],]],]], [[ה[[1924]], [[המאה ה-20]],]],]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

המונחים:

עיוות ונקודות דחיסה של אינטרמודון חשובים כאשר אותות חזקים מחוץ לפס coexist עם אותות חלשים של עניין.נקודת הדחיסה 1-dB (P1dB) ונקודת הירוט השלישית (IP3) מתאר ליניאריות. בחישה מרחוק, טווח דינמי עשוי להיות צורך להכיל גם רצפת רעש תרמי וגם משדר רדיו סמוך, כך מגבר מוטה בכיתה או ברמה גבוהה עם הסתברות ליניארית היא לעתים קרובות.

יציבות

יציבות בלתי מותנית היא חובה לכל מגבר העומד בפני מקור בלתי צפוי ועומס אימפולסים.גורם היציבות של רולט (K) חייב להיות גדול מ-1, ומדד היציבות (B1) חייב להיות חיובי בכל טווח התדר שבו המכשיר יש לצבור.גם כאשר K>1, מתוך פס-of-band oscillations יכול להופיע מפריסות קצבאות; קפדניות וניתוח הם משוב הכרחי עבור יישום יעיל על ידי LTp.

אפשרויות ל-Stinistor Selection: Silicon, GaAs, or GaN?

הלב של כל מגבר דיסקרטי הוא טרנזיסטור, ויישומים מרוחקים מציגים ספקטרום רחב של תדירות, כוח, דרישות רעש.הבחירה בין סיליקון (Si), arsenide (GaAs), וטכנולוגיות גליום ניטריד (GaN) מגדירה את המעטפה ביצועים רבת ערך.

מכשירים להורדת Low-Frequency ו- Moderate-Microwave Designs

צומת דו קוטבי (BJTs) ו- משלימה מתכת-חמצני-semiconductor (CMOS) FET שולטות ב- ⁇ נמוך ו-microwave. SiGe heterojunction bi קוטבי transistors (HBTs) לדחוף סיליקון לתוך קו-band ומעבר, עם נתונים מתחת 0.5D ב 2GHz, תוך צריכת רק כמה מילימטרים עבור c-Flow-Flow-S.

GAs pHEMTs for Low-Noise RF Front-Ends

GaAs pseudomorphic High-mobility Transistors (pHEMTs) נשאר תקן עבור מגברי שיער נמוכים בטווח 1-40 GHz.הם מציעים מספרי רעש מצוינים, ניידות גבוהה אלקטרונים, ועלות מקובלת.הדלפת שער גבוהה יחסית שלהם יכול להגדיל את הצריכה הנוכחית בציוד המופעל על סוללות, אבל קוד חכם להתנצלות יכול להפחית את הגאז הזה הוא העבודה עבור כל קוכלת קולבטה של קישורים של רעש.

GaN HEMTs for Robustness and High-Linearity

GaN HEMTs, שפותח במקור עבור מכ"ם כוח גבוה, הם עכשיו מאומצים בדלפקים הקדמיים חזקים, כי הלחץ המפוזרים גבוה שלהם מפשט את מעגל ההגנה והם לשרוד רמות כוח קלט גבוהות ללא נזק.עם זאת, GaN quiescent זרמי הטיה עדיין גבוה יותר מאשר אופטימלי עבור תקציבי תת- 100 מ"מ, כך GaN בדרך כלל שמור עבור מערכות שבו אנרגיה חזקה יותר מאשר קדחתנות קיצונית.

JFET for Low-Frequency, Low-Noise Applications

Transistors (FET) באופן כללי, ללא קשר לחומר, מציעים תנופה גבוהה של קלט כי קל להתאים חיישנים של תסכול גבוה כגון טרנסנפורמטי טרנסדוקטרי או מיקרופון קיבולי. צומת שדה צומת תופעות טרנזיסטורים (JFET) לספק רעש נמוך 1 / F, מה שהופך אותם אידיאלי עבור יישומים פיסול אודיו ופסיבי שלהם מאוד יתרון נמוך עבור חיישן זרם נמוך עבור סוללת יחיד חייב לפעול לחץ נמוך עבור שנים.

אפשרויות ל-High Gain and Low Power

הטופולוגיה המגברית קובעת את המסגרת לרווח, רעש וכוח.עיצובים מרוחקים בדרך כלל משתמשים בתצורה של שלב אחד או שתי שלבים, לפעמים עם משוב לרווח שטוח ולשפר את הלינימיות.

מקור משותף ו- Common-Emitter Core

קוד משותף FET או שלב משותף של BJT מספק את הרווח הגבוה ביותר עבור מילימטריאט. על ידי החזרת הפלט עם רשת inductor-capacitor, רווח כוח יכול לעלות 15 dB במתחים היצע נמוך.המגירה היא בידוד הפוך, אשר יכול לגרום לאי יציבות. a cascodeing a Common-gate או משותף על גבי רווח משותף על פני השטח העליון של ה-הרווח העליון של רוחב פסטה עדיין משפר את רוחב הפס העליון של הקיבולת גבוהה יותר, כי עדיין גבוהה יותר, כי הוא עדיין גבוהה יותר, כי הוא מטה, כי הוא עדיין גבוה יותר, כי הוא מטה, כי הוא מטה, כי הוא עדיין גבוה יותר, כי הוא מטהרקודד, כי הוא עדיין גבוה יותר, כי הוא מסוגל יותר, כי הוא עדיין משפר את רוחב פסקוד גבוה יותר, כי הוא עדיין גבוה יותר, כי הוא מסוגל יותר, כי הוא מסוגל יותר, כי הוא עדיין גבוה יותר, כי הוא עדיין גבוה יותר, כי הוא מסוגל יותר, כי הוא מסוגל יותר, כי הוא מסוגל יותר קלקוד גבוה יותר, כי הוא עדיין גבוה יותר, כי הוא עדיין גבוה יותר, 000 קלקוד גבוה יותר, כי הוא עדיין גבוה יותר, כי הוא עדיין מסוגל יותר, 000 כוח קוד רוחב פסקוד גבוה יותר, כי

תוצאות חיפוש עבור Low-Frequency Sensing

(בקיצור של ⁇ sensing (seism, טמפרטורה, מתח), מגבר תפעולי מיקרו-עוצמה בתצורה לא-inverting או שונה הוא בחירה חזקה. Chopper-stabilized Op-amps כמעט לחסל 1/f רעש, חיוני עבור אותות מתחת 10 הרץ. . . נקה הנוכחית-back מגבר, בעוד לא כאפקט כוח, להציע שיעורי סלסול גבוה ורוחבעבורת רוחב עבור אותות מהירים עבור אותות מהירים עבור אותות מהירים של תאים קצרים: LT-מתאים רבים.

Instrumentation Amplifiers for differential Sensors

חיישני גשר חיטה, thermocouples, ואלקטרודות ביו-כישור רבים לייצר אותות שונים. aמכשור amplifier (in-amp) עם יחס דחייה משותף גבוה (CMRR) תמצית המתח הזעיר שונה תוך דחיית התערבות משותפת גדולה-מומדה.מודרני אפס-דפט ב-אמפים לצייר כ -25 מיקרוA תוך כדי עלייה ל 1000.

אסטרטגיות ל- Ultra-Low-Power Operation

הטיה מגבר מגדירה את נקודת התפעול של DC והוא התורם הדומיננטי לקליטת כוח.טכניקות הטיה אגרסיביות יכולות לרסק את הכוח על ידי פקודות של גודל ללא ביצועים AC.

דרגה-A עם מבצע משנה

(ב) ב[[תחילה]], [[המאה ה-20]], [[המאה ה-20]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[[[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]

החלפה של Basing ו- Dynamic Power Scaling

הטיה הסתגלותית מתאמת את זרם הסקיצנטרי המבוסס על אות amplitude או הרגישות הנדרשת.לדוגמה, לוויין המקבל התפוצצות טלמטרי יכול להחזיק את LNA במצב של עמידה בעוצמה נמוכה (few microamps) ומעבר במהירות להטיה מלאה על זיהוי של טרום-קרבה.זה יכול להפחית את הכוח הממוצע על ידי גורם של 100 מעגלים.

שימוש עצמי ועצמי

מחסניות שימוש נוכחיות מהדהדות באופן שאותה זרם DC זורם דרך שלבים מרובים של רווח. a two-שלב amplifier שבו השלב השני מהדהד את הזרם של ה-Slashes הראשון הכולל את התוסף הנוכחי כמעט בחצי. self-bias משתמש ב-IoT או עומסים פעילים כדי לייצב את נקודת התפעול ללא צורך בהפני מתח נפרדים, לחסוך את הכוח כי ההתייחסות תהיה שונה טכניקות משולבות עבור מכשירים מעגליים.

עיצוב נמוך-Voltage Supply Supply Supply

הפחתת מתח אספקת ישירות מוריד כוח סטטי. . . . . .V ו 1.2 טרנסג'נדרים של V מאפשר הפעלה מסוללה אחת AA או תא סולארי קטן.עם זאת, חדר הראש מתכווץ, כל כך מתקפל וטכניקות מפוספסת מגפיים נדרשים לשמור על אות נדנדה.יחס דחייה של כוח עכבות (PSRR) מבטיח כי מתח ממיר לא הופך זוג לנתיב נמוך, אפילו אם יש צורך.

טכניקות ניכוי רעש

רעש הוא הגבול האולטימטיבי בחישה מרחוק.גם עם רווח מושלם ואפס צריכת חשמל, מגבר כי קובר את האות ברעש שלו הוא חסר תועלת. גישה הפחתה שיטתית של רעש כרוך בחירה של מכשיר, עיצוב מעגלים, פריסה ומגן סביבתי.

טרנדים נמוכים ואופטימיים בינגסינג

טרנזיס מציגים דמות רעש מינימלית בזרם אספנים / דרסטי מסוים.עבור FET, זה "נקודה מתוק" מתרחשת לעתים קרובות בצפיפות הנוכחית מתונה שבו סכום רעש תרמי ונורה מצטמצם.הנקודה ההטיה צריכה להיות מכוונת לאופטימיום הזה ולא מקסימלי FLT:0gFLT:1mFal: 2FLT 3 עבור BJT, אורך יכול להיות מוגדר כדי להתאים את המקור הנוכחי ל-to הנוכחי.

עקבו אחרי מינימום Noise

יש הבדל בין שילוב של העברת כוח מקסימלית רעש תואם עבור מינימום NF. An LNA המיועד עבור מערכת 50 ⁇ לעתים קרובות להעסיק אינדוקטור קטן בקלט כדי להעביר את הרעש האופטימלי של המכשיר לא פחות קרוב ל 50 ⁇ . במערכות צר פס, רשתות התאמה גבוהה Q יכול להשיג רעש והתאמה כוח בו זמנית במרכז, טכניקה מפורטת רבים ב-Fise-Fise: 1.com: 1.

המונחים: Grounding

בתדרי RF ומיקרוגל, כל מילימטר של עקבות מוסיף אינדוקטרינציה ויכולים לאסוף התערבות.שימוש במטוס קרקע מוצק, חסימה שונה, ו טבעות שמירה סביב צמתים רגישים מדכאים הפיכה אלקטרומגנטית.עבור מגברי דיוק אודיו ⁇ דיוק, כוכבים מעומק לבווין קשרים למנוע לולאות קרקעיות כי יופיעו כמו לח או מלמטה.

כוח אספקה Decoupling וסינון

רעש מאספקת DC, במיוחד מהחלפת הרגולטורים, יכול להיות מקור הרעש הדומיננטי.רשת אספקת חשמל מעוצבת היטב עם מפרט חרוזים, נמוך-ESR capacitors, ו הרגולטורים מתח עם PS גבוה שומר לספק רעש מתוך המגבר.קור הרגולטורים לעקוב אחר מעבר טרום-regulators להרוג ripd, אבל המעצב חייב את האיזון שלהם עם מערכות חשמל נמוכות (Ocental) עם מערכת סטנדרטית לחלוטין.

המונחים: Cable Shielding

מכשירים מרוחקים פועלים לעתים קרובות ליד מנועים, קווי חשמל, או פריקות אטמוספיריות. A מתכת המתחם המהווים כלוב פאראדיי, בשילוב עם מגן כבל תקין (coax או מגן זוג מעוות), מפחית באופן דרסטי את ההתערבות המקרינה.המגן חייב להיות קשור לקרקע המעגל בנקודה מסוימת כדי להימנע לולאות קרקעיות.

רגישות ושיקולים של

רווח גבוה וכוח נמוך יכול להיות מתכון עבור oscillation. Parasitic capacitances in the transistor ו- Board פריסת צורה של מסלולי משוב לא מנוסים. ניתוח יציבות Strict הוא לא ניתן להשגה.

שם הסרטון: Nyquist Criteria

עם משוב, שולי שלב של לולאה חייב להיות לפחות 45 מעלות כדי להימנע מטבעת.טעינה קפיטלית על הפלט לעתים קרובות יוצר הקוטב כי שולי שלב ארס; סדרה קטנה מתנגד או "ללא-of-loop" פיצוי capacitor יכול לשחזר יציבות.עבור מגברי RF, גורם יציבות רולט K וגורם עזר B1 הם סימולציה על פני כל התדרים עד 1Falphi: 1F2 לייצבים שלילי צריך להוסיף 1F2 ל-FR.

המונחים: Feedback Capacitance

(ב) [[המאה ה-20]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]] ב[[1924]]]]]]]] [[[[1924]] [[1924

Thermal Runaway ו-Bas Stability

ב BJTs, כמו הטמפרטורה עולה, עלייה נוכחית אספנים, פוטנציאל מוביל לרוץ תרמי. התחדשות אמברוס התנגדות לספק משוב DC שלילי, ייצוב ההטיה ושיפור ליניאריות, למרות עם עונש בחדר הראש וכוח. FET הם בדרך כלל פחות נוטה לרוץ תרמי, אבל עדיין דורש הטיה מתואם טמפרטורה בסביבות קיצוניות.

דוגמה מעשית: A Sub-mW LNA עבור לווין טלמטרי

שקול 2.4 GHz LNA עבור נמוך-earth-orbit (LEO) CubeSat כי חייב להגביר אותות טלמטיים חלשים תוך הפעלת מ-3.3 V המעקה, עם תקציב כוח כולל של 1 mW. תהליך העיצוב ממחיש את ה- Tradingoffs.

• (ב) [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]] [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1966]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]] [[[[1966]] [[1924
• (FLT:0) Input Matching: FLT:1 A series inductor ו- capacitor להפוך את אימפולס הרעש של המכשיר ל 50 ⁇ בתדירות המרכז, להבטיח גם NF נמוך וגם ירידה נמוכה של השבתה.
• (ב) [15] , ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (FLT:0Output Matching: FLT:1 הניקוז מתאים ל 50 ⁇ עם רשת LC המספקת גם הטיה DC באמצעות חנק RF.המגירה כולה, כולל רשת הטיה, צורכת 0.9 מ"א מ-3.3 V, או 3 מ"ר, אבל הליבה של LNA עצמה נשארת מתחת ל-0.5 מ"ו.

עיצוב זה ניתן למצוא בפירוט במדריךים שונים של CubeSat Transceiver ופניות על קו-line, תוך התגלמות העקרונות של כוח-עוצמה נמוכה, עיצוב גבוה-גאין.הלקחים למדו להעביר ישירות אלטרים מבוססי רחפן, מעקבי חיות בר וחיישנים קרקע IoT.

סימבול ומודלים לכלים עבור מגברי כוח נמוך

עיצוב מודרני מסתמך רבות על סימולציה כדי לחזות ביצועים לפני חומרה prototyping. עבור מגברים מרחוק כוח נמוך, מודלים מדויקים של מכשירים פעילים רכיבים פסיביים הם הכרחיים. pICE מבוסס סימולטורים עם BSIM3/4 או מסטיק-Poon מודלים להתמודד עם מעגלים בתדר נמוך, אבל RF ועיצובים דורשים איזון הרמוני או מפשטני כגון KeyWR, כדי להתאים את רמות ה-APTS, או אופטימיזציה של טמפרטורה, או ספקטרום, או ספקטרום, או ספקטרום של מערכות ניקוי.

סימולציה אלקטרומגנטית (EM) של הפריסה היא לעתים קרובות הכרחי עבור תדרים מעל 1 GHz. . Parasitic לחלץ כלים מ סונט או Ansys HFSS יכול מודל עקבות לוח, באמצעות אינדוקציות, ואפקטים הפיכה כי דה רעש או גורם חוסר יציבות. עבור עיצובים אולטרה-עוצמה נמוכה, את המודלים חייב להיות בתוקף באזור החלש, אשר מצאו מודלים רבים אינם מדויקים של תהליך מדידה מדויקת של בקרה נמוכה במיוחד.

בדיקות ואפיון בשדה

בדיקת כוח נמוך, מגבר גבוה מגיע למפרטים שלה דורש תכנון בדיקה זהיר. Noise Fig מדידות דורש כלי כמו Keysight N90A PXA או A Agilent N8975A רעש מספר מנתח, calibrated שלבים עם מקור רעש בתדר התפעולי. צריכת כוח ניתן למדוד עם מקור דיוק או מד רסן התנגדות עם מנתח אחר בעוד ניתוח נייח (מתאים) בדרך כלל עבור מתגנרטור ליניארי או מכשיר אותות).

בפריסה מרחוק, המגבר עשוי להיבדק כחלק ממערכת החיישן המלאה. A מגן על מבחן או סביבה נינוכית הוא קריטי לבודד את המגבר מהתערבות חיצונית.עבור עיצובים מופעלים סוללות, מדידת הזרם הממוצע על מחזור חובה ייצוגי עם oscilloscope הנוכחי בדיקה נוכחית או multilogging חושף את טמפרטורת האנרגיה האמיתית.

מגמות עתידיות וטכנולוגיות מתפתחות

דחיפה חסרת רחמים כלפי מטה חיישן קטן יותר, יותר אוטונומי פלטפורמות הוא מניע חדשנות מגבר על כמה חזיתות. Back-scatter תקשורת מגברות שמשקפות ומדידות אותות RF ממותגים יכול להשיג כוח אפס-סי באמצעות איסוף אנרגיה מאותו שדה RF. CMOS משולב עם אביזרים אוטומטיים של ציוד CMOS עם עיצוב נוירומורפי יכול להגביר אותות ספציפיים תוך דיכוי, מחקה אנרגיה מאותו שדה יחסי תערובת ביולוגית מתחת ל-חמצני ו-מטרד-אווירה.

מסקנה

תכנון כוח נמוך, מגבר גבוה לחישה מרחוק הוא מאמץ רב-פנים כי חייב לכבד את המגבלות המחמירות של זמינות אנרגיה ונאמנות אות.השילוב הנכון של טכנולוגיה טרנסיסטורית, אסטרטגיה הטיית, טופולוגיה וטכניקת אופטימיזציה לרעש יכול להניב מעגל שמגביר את אותות מיקרו-וולטי בעוד מיקרו-וואט.