X-Amp ™ ، ایک نیا 45-DB ، 500-MHz متغیر حاصل کرنے والا امپلیفائر (VGA) انکولی وصول کرنے والے ڈیزائن کو آسان بناتا ہے

تعارف وائرلیس مواصلاتی آلات کا ڈیزائن عام طور پر اسٹریٹجک سگنل چین کی تعریف اور تجزیہ سے شروع ہوتا ہے۔ شور فگر (NF) ، لکیریٹی ، مسخ ، اور ڈائنامک رینج سب کو پروڈکٹ ڈویلپمنٹ سائیکل کے ابتدائی مرحلے پر غور کرنے کی ضرورت ہے تاکہ سگنل کے راستے میں ہر عنصر کے جزو کی خصوصیات کو صحیح طریقے سے پہچانا جا سکے۔ سگنل چین بجٹ تجزیہ ڈیزائنرز کو اجازت دیتا ہے کہ وہ جلدی سے اجزاء کو منتخب کریں ، تجزیہ کریں ، اور ڈیزائن کیے گئے آرکیٹیکچرز کی کارکردگی کا موازنہ کریں۔ موبائل مواصلاتی نظاموں میں چیلنج زیادہ ہے ، جہاں آر ایف اور آئی ایف سگنل بلاکس سے منسلک سپیکٹرمل سلیکٹیویٹی ، لکیریٹی اور شور میکانزم پر خصوصی توجہ دینے کی ضرورت ہے۔ وصول کنندگان کو کم آئی ایف فریکوئینسیوں میں متغیر فائدہ حاصل کرکے آنے والے سگنل کی طاقت کو انکولی حساسیت فراہم کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جاسکتا ہے ، جہاں سود کے سگنل میں ہیرا پھیری کرنا آسان ہے۔ زیادہ تر سپیکٹرمل گرومنگ (فریکوئنسی شیپنگ اور فلٹرنگ) کم IF فریکوئینسی پر لاگو ہوتی ہے جہاں SAW ڈیوائسز ، کرسٹل ، اور غیر فعال lumped- عنصر RLC فلٹر نیٹ ورکس کے استعمال سے بہت تنگ بینڈ پاس فلٹرز کو آسانی سے سمجھا جاسکتا ہے۔ عین مطابق چینل سلیکشن کے بعد ، موصول ہونے والے سگنل کو مطلوبہ سطح تک اسکیل کرنے کے لیے آٹومیٹک گین کنٹرول (AGC) سرکٹری استعمال کی جا سکتی ہے۔ AGC کے استعمال سے ایک ریسیور ڈیزائن ملتا ہے جس کی حساسیت مختلف ہوتی ہے ، موصولہ سگنل کی طاقت کی بنیاد پر۔ انکولی حساسیت دھندلا چینل موبائل ماحول میں موروثی فاصلے کے اثرات کو کم کرتی ہے۔ مطلوبہ ڈائنامک رینج اور شور کی کارکردگی فراہم کرنے کے لیے ہائی پرفارمنس متغیر حاصل کرنے والے امپلیفائر اکثر ضروری ہوتے ہیں۔ بیک گراؤنڈ ویری ایبل امپلیفائرز (VGAs) نصف صدی سے زائد عرصے سے مختلف ریموٹ سینسنگ اور کمیونیکیشن آلات میں استعمال ہوتے رہے ہیں۔ الٹراساؤنڈ ، ریڈار ، لیڈار سے لے کر وائرلیس کمیونیکیشنز اور یہاں تک کہ تقریر کے تجزیے تک کی ایپلی کیشنز نے متحرک کارکردگی کو بڑھانے کی کوشش میں متغیر فائدہ حاصل کیا ہے۔ ابتدائی ڈیزائن نے بائنری فیشن میں رسیور کی حساسیت کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے فکسڈ گین امپلیفائر مراحل کو سوئچ کر کے حاصلات کا انتخاب حاصل کیا۔ بعد میں نفاذ نے قدم اٹھانے والوں کا استعمال کیا جس کے بعد فکسڈ گین امپلیفائرز نے ڈسکریٹ گین کنٹرول کی وسیع رینج حاصل کی۔ جدید ڈیزائن مسلسل وولٹیج سے کنٹرول حاصل کرتے ہیں ، ینالاگ تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے ، وولٹیج متغیر ایٹینیویٹرز (VVAs) ، ینالاگ ملٹی پلائرز اور انٹرپولیٹرز حاصل کرتے ہیں۔ چترا 1 ہے. عام متغیر حاصل کرنے والے فن تعمیرات۔ مختلف قسم کے فن تعمیرات عام طور پر مسلسل اور مجرد متغیر حاصل کنٹرول دونوں کو فراہم کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ ایپلی کیشنز جیسے آٹومیٹک گین کنٹرول اکثر مسلسل ینالاگ گین کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔ انتہائی سیدھے ڈیزائن اینالاگ ملٹی پلائر استعمال کرتے ہیں جس کے بعد فکسڈ گین بفر یمپلیفائرز ہوتے ہیں۔ اس طرح کے ڈیزائن میں اکثر ایک نان لائنر گین کنٹرول فنکشن شامل ہوتا ہے جس میں انشانکن کی ضرورت ہوتی ہے۔ مزید برآں ، ضرب دینے والے کور درجہ حرارت اور سپلائی وولٹیج کے انحصار سے دوچار ہوتے ہیں جس کے نتیجے میں ناقص حاصل قانون کی درستگی اور استحکام کے ساتھ ساتھ ناقابل قبول ہائی فریکوئینسی گین مختلف ہوتی ہے۔ ایسے ڈیزائن جو پری امپلیفائر/اٹینیویٹر/ایمپلیفائر کے بعد کے آرکیٹیکچر استعمال کرتے ہیں وہ کم شور کا آپریشن اور اچھی بینڈوڈتھ مہیا کرسکتے ہیں ، لیکن ان میں کافی کم ان پٹ تھرڈ آرڈر انٹرسیپٹ (آئی آئی پی 3) ہوتا ہے ، جس کی وجہ سے ہائی ڈائنامک رینج ریسیورز میں پرفارم کرنے کی صلاحیت محدود ہوتی ہے۔ . حل کی ایک اور کلاس وولٹیج متغیر ایٹینیویٹر استعمال کرتی ہے ، اس کے بعد فکسڈ گین پوسٹ ایمپلیفیکیشن۔ VVAs ایک درست تخفیف کی منتقلی کا فنکشن فراہم کر سکتا ہے جو کہ DB میں لکیری ہے ، لیکن یہ ضروری ہے کہ ایک سے زیادہ VVAs کو کاسکیڈ کیا جائے تاکہ مناسب کشیدگی کی حد فراہم کی جا سکے۔ کاسکیڈنگ کے نتیجے میں اٹینیویشن ٹرانسفر فنکشن کی مختلف حالتوں میں حساسیت بڑھ جاتی ہے۔ VVA کے لوڈنگ اثرات سے سگنل کے منبع کو بفر کرنے کے ساتھ ساتھ شور کے اعداد و شمار پر ایٹینیویٹر کے اثر کو کم کرنے کے لیے سگنل کو پہلے سے تیار کرنا ضروری ہوتا ہے۔ کم شور کے اعداد و شمار کو حاصل کرنے کے لیے درکار اعلی فائدہ کے نتیجے میں تیسرے درجے کے ان پٹ میں کمی واقع ہوتی ہے۔ چترا 2 ہے. AD8367 X-Amp VGA کا فن تعمیر۔ AD8367 X-AMP VGA AGC کے ساتھ X-AMP فن تعمیر ، جو دس سال قبل اینالاگ ڈیوائسز AD600 اور AD602 کے ساتھ شروع ہوا ، (ینالاگ ڈائیلاگ 26-2 ، 1992) ، ایک لکیری ان ڈی بی گین کنٹرول فنکشن کی اجازت دیتا ہے جو بنیادی طور پر درجہ حرارت سے آزاد اس میں ایک مزاحم سیڑھی نیٹ ورک ، ایک انتہائی لکیری یمپلیفائر اور انٹرپولیٹر مرحلے کے ساتھ شامل ہے ، تاکہ مسلسل لکیری ان ڈی بی گین کنٹرول فنکشن فراہم کیا جاسکے۔ AD8367 (شکل 2) X-AMP VGAs کی تازہ ترین نسل ہے۔ اس کا ڈیزائن ایک نئی اضافی تیز رفتار تکمیلی دو قطبی عمل (XFCB2.0) پر لاگو کیا گیا ہے جو کہ سینکڑوں میگاہرٹز کو اعتدال پسند فائدہ فراہم کرتا ہے اور روایتی سیمی کنڈکٹر پروسیسنگ کے ساتھ پہلے کی نسبت زیادہ تعدد پر بہتر لکیریٹی فراہم کرتا ہے۔ جیسا کہ شکل 2 سے پتہ چلتا ہے ، ان پٹ سگنل گراؤنڈ ریفرنڈ 9-اسٹیج R-nR مزاحم سیڑھی نیٹ ورک پر لگایا جاتا ہے ، جو نل پوائنٹس کے مابین 5-dB کشیدگی کے اقدامات پیدا کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ ہموار فائدہ کنٹرول متغیر ٹرانسمیشن (جی ایم) مراحل کے ساتھ ٹیپ پوائنٹس کو سینسنگ کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ گین کنٹرول وولٹیج پر منحصر ہے ، ایک انٹرپولیٹر منتخب کرتا ہے کہ کون سے مراحل فعال ہیں۔ مثال کے طور پر ، اگر پہلا مرحلہ فعال ہے ، 0-dB نل پوائنٹ محسوس کیا جاتا ہے۔ اگر آخری مرحلہ فعال ہے تو ، 45-dB نقطہ محسوس کیا جاتا ہے۔ ٹیپ پوائنٹس کے مابین گرنے والی سطح کو ہمسایہ جی ایم مرحلے کو بیک وقت فعال کرکے حاصل کیا جاتا ہے ، جس سے الگ الگ ٹیپ پوائنٹ ایٹینیوشنز کی ایک وزنی اوسط پیدا ہوتی ہے۔ اس انداز میں ، ایک ہموار ، مونوٹونک ، لکیری ان ڈی بی اٹینیویشن فنکشن انتہائی درست پیمائش کے ساتھ ترکیب کیا جاتا ہے۔ مثالی لکیری ان ڈی بی ٹرانسفر فنکشن کا اظہار اس طرح کیا جا سکتا ہے: (1) جہاں MY گین اسکیل ہے dB میں ، عام طور پر –50 dB ، VGAIN = 20 V کے لیے ایکسٹرا پولیٹڈ فائدہ۔ VGAIN گین کنٹرول وولٹیج ہے AD8367 کا بنیادی کنکشن آؤٹ لائن ، گین ٹرانسفر فنکشن ، اور عام گین ایرر پیٹرن کو شکل 3 میں واضح کیا گیا ہے ، جس میں گین ٹرانسفر فنکشن کی ڈھال 50 dB/V اور –5-dB انٹرسیپٹ کو دکھایا گیا ہے۔ کنٹرول وولٹیج کی حد 50 mV ≤ VGAIN ≤ 950mV۔ آلہ موڈ پن کے ایک سادہ پن پٹے کے ذریعے حاصل کی ڈھلوان کو الٹ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ الٹا فائدہ موڈ آٹومیٹک گین کنٹرول (AGC) ایپلی کیشنز میں آسان ہے ، جہاں گین کنٹرول فنکشن ایک ایرر انٹیگریٹر سے اخذ کیا گیا ہے ، جو پتہ لگانے والی آؤٹ پٹ پاور کا پہلے سے طے شدہ سیٹ پوائنٹ لیول سے موازنہ کرتا ہے۔ ایک مربع قانون کا پتہ لگانے والا اور غلطی کا انٹیگریٹر ، انٹیگریٹڈ آن چپ ، آلہ کو خود ساختہ AGC سب سسٹم کے طور پر استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ چترا 3 ہے. بنیادی AD8367 VGA ایپلیکیشن سرکٹ اور گین کنٹرول ٹرانسفر فنکشن ، مختلف درجہ حرارت پر عام غلطیاں دکھاتا ہے۔ ایک عام اسٹینڈ اکیلے AGC سرکٹ کو شکل 4 میں دکھایا گیا ہے ، اس کے ساتھ 10-dB ان پٹ وولٹیج مرحلے کے وقت کے ڈومین کے جواب کے ساتھ۔ اس مثال میں سگنل ان پٹ 70 میگا ہرٹز کا سینوسائیڈ ہے ، اور اس کا ان پٹ مرحلہ ulated17 سے –7 ڈی بی ایم (200 اوہم کا حوالہ دیا گیا) ہے۔ آؤٹ پٹ سگنل پاور کو اندرونی مربع قانون کا پتہ لگانے والے کے ذریعہ وولٹیج کے طور پر ناپا جاتا ہے اور اندرونی 354-ایم وی آر ایم ایس حوالہ کے مقابلے میں۔ ڈٹیکٹر کا آؤٹ پٹ ایک کرنٹ ہے ، جو بیرونی کیپسیٹر ، سی اے جی سی کا استعمال کرتے ہوئے مربوط ہے۔ وولٹیج جو کہ CAGC کیپسیٹر میں تیار کیا گیا ہے GAIN پن کو کم کرتا ہے یا فائدہ کو بڑھاتا ہے۔ لوپ مستحکم ہوتا ہے جب آؤٹ پٹ سگنل لیول کی آر ایم ایس ویلیو اندرونی 354-ایم وی ریفرنس کے برابر ہوجاتی ہے۔ جب ان پٹ سگنل 354-mV rms سے کم ہوتا ہے تو ، DETO پن کرنٹ ڈوب جاتا ہے جو GAIN پن پر وولٹیج کو کم کرتا ہے۔ جیسا کہ ان پٹ سگنل 354 mV rms سے اوپر بڑھتا ہے ، DETO پن کے ذرائع موجودہ ہوتے ہیں جس کی وجہ سے GAIN پن میں وولٹیج بڑھ جاتی ہے۔ اس ایپلی کیشن میں الٹا فائدہ موڈ درکار ہے تاکہ اس بات کو یقینی بنایا جا سکے کہ جب ان پٹ سگنل کی rms ویلیو اندرونی حوالہ سے تجاوز کر جائے تو فائدہ کم ہو جاتا ہے۔ GAIN پن ، VAGC پر لاگو نتیجے میں وولٹیج 354-mV rms ریفرنس کے مقابلے میں ان پٹ سگنل طاقت کی نمائندگی کرتے ہوئے ، وصول شدہ سگنل طاقت اشارے (RSSI) کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ سینوسائڈل ویوفارم کے لیے یہ 1-اوم بوجھ کے لیے 200-V پی پی آؤٹ پٹ سگنل کا نتیجہ ہے۔ چترا 4 ہے. بنیادی AD8367 AGC ایپلیکیشن سرکٹ اور 70 میگاہرٹز پر ٹائم ڈومین رسپانس۔ سگنل چین تجزیہ ایک جدید سپر ہیٹروڈائن فن تعمیر کو شکل 5 میں دکھایا گیا ہے۔ AD8367 کو وصول کرنے والے (Rx) راستے میں استعمال کیا جاتا ہے تاکہ RF سگنل کی سطح میں تبدیلی کے ساتھ مجموعی طور پر وصول کنندہ کے فائدہ کو ایڈجسٹ کیا جا سکے۔ ٹرانسمٹ (Tx) راستے میں ، AD8367 آر ایف پاور ڈٹیکٹر کے ساتھ مل کر مطلوبہ آؤٹ پٹ پاور لیول کو برقرار رکھنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ چترا 5 ہے. IF لیول کنٹرول کے لیے VGAs کا استعمال کرتے ہوئے Superheterodyne فن تعمیر VGAs کو انٹرمیڈیٹ فریکوئنسی مراحل میں استعمال کیا جاتا ہے تاکہ وصول کنندہ کی مجموعی حساسیت کو ایڈجسٹ کیا جاسکے اور بجلی کی سطح کو کنٹرول کیا جاسکے۔ موصولہ راستے پر غور کرتے ہوئے ، سگنل پاتھ بجٹ تجزیہ کا استعمال کرتے ہوئے مجموعی حساسیت اور متحرک حد کا اندازہ لگایا جاسکتا ہے۔ اس مثال کے لیے 1-MHz شور بینڈوڈتھ کا استعمال کرتے ہوئے PCS-CDMA سگنل منتخب کیا گیا۔ AD8367 IF VGA کی پیداوار سے پیچھے کی طرف کام کرتے ہوئے ، ان پٹ حساسیت اور متحرک حد کا تجزیہ کیا جا سکتا ہے۔ شکل 6 وصول کنندہ ان پٹ سے IF VGA کی پیداوار تک بجٹ کا تفصیلی تجزیہ پیش کرتا ہے۔ چترا 6 ہے. 1900 میگا ہرٹز آئی ایف کے ساتھ 70 میگا ہرٹز سی ڈی ایم اے کے لیے آر ایکس پاتھ بجٹ تجزیہ۔ مندرجہ بالا مثال میں ، AD8367 کنٹرولز کو I&Q ڈیموڈولیٹر سے پہلے سگنل لیول موصول ہوا۔ AD8367 ایک VGA کی ایک مثال ہے جو متغیر کشیدگی کا استعمال کرتا ہے جس کے بعد پوسٹ گین ایمپلیفائر ہوتا ہے۔ وی جی اے کا یہ انداز بنیادی طور پر ایک مستقل او آئی پی 3 اور شور کی شکل کا مظاہرہ کرے گا جو فائدہ کی ترتیب کے ساتھ مختلف ہوتا ہے۔ AD8367 زیادہ سے زیادہ فائدہ پر کم سے کم شور کا اعداد و شمار اور کم سے کم فائدہ پر زیادہ سے زیادہ ان پٹ تیسرے آرڈر کا وقفہ فراہم کرتا ہے۔ یہ انوکھا امتزاج موصول ہونے والی سگنل کی طاقت کی بنیاد پر وصول کنندہ کی حساسیت اور ان پٹ لکیریٹی کے متحرک کنٹرول کی اجازت دیتا ہے۔ AD8367 (ڈیٹا شیٹس اور مزید معلومات کے لیے اس لنک پر کلک کریں) temperature40 سے +85 ° C تک درجہ حرارت پر نمایاں ہے اور اسے 14 لیڈ پتلی سکڑنے والے چھوٹے آؤٹ لائن پیکیج (TSSOP) میں پیک کیا گیا ہے۔ یہ ایک واحد 3 سے 5 وولٹ کی فراہمی پر کام کرتا ہے۔ ڈیوائس میں 3 میگا ہرٹز کی –500-dB آپریٹنگ بینڈوڈتھ ہے۔ اور اس کا ڈیٹا شیٹ عام IF فریکوئنسیز پر تفصیلی وضاحتیں فراہم کرتا ہے - جیسے 70 MHz ، 140 MHz ، 190 MHz اور 240 MHz۔ اگر آپ اس آرٹیکل کا پی ڈی ایف یا پرنٹ شدہ ورژن پڑھ رہے ہیں تو براہ کرم ڈیٹا شیٹ ڈاؤن لوڈ کرنے یا نمونوں کی درخواست کرنے کے لیے www.analog.com ملاحظہ کریں۔ AD8367 عام طور پر اسٹاک سے دستیاب ہے ، اور ایک تشخیصی بورڈ بھی دستیاب ہے۔ اعترافات جدید AD8367 کو بیری گلبرٹ اور جان کاولز نے ڈیزائن کیا تھا۔

ایک پیغام چھوڑ دیں 

پیغام کی فہرست