分立元件乘法器设计,如何降低噪声

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 楼主| zjz6106 发表于 2013-5-3 15:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
小弟最近在用分立元件设计模拟乘法器,因为想要把带宽做高,所以采用了六管A型并联吉尔伯特单元+吉尔伯特增益单元设计了一个电流型输出的模拟乘法器,最终输出采用共射共基+差分电路实现电压型单端输出。三极管采用BFQ67,输出级运放采用AD811。电路图如下:


仿真结果图:

仿真的效果很好,但是实际测试的时候出现了很大的噪声。
首先,当信号源接入电路后,信号源被附加上噪声(也就是信号源的噪声系数变差);之后,测试R1和R2两端,发现输出为正确的信号叠加上更大的噪声(U22、U23、U24、25构成卡佩罗单元,R1和R2两端电压应与输入信号相同,但实际比输入信号的噪声更大);然后,我测试了电流输出端(未加后级共射共基和运放),即U7和U12的集电极,输出噪声将正常的乘法信号完全淹没,在谱上只能看见很小的一点可用信号(经过仔细辨认才能找到)。对了,之前的测试都是在时域和频域上经过测试的。
由于此时输出为一个差分输出,我在想转成单端信号是否能好一些,我就把所有电路都接上,测量最终输出。就是图上探针位置。结果输出除了幅度增大以外,和前面的差分输出效果一样,在谱上只能看到很小的谱线,几乎被噪声淹没,而且还有几根未知的谱线。

请问这么大的噪声是从何产生的?求助



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airwill 发表于 2013-5-3 19:22 | 显示全部楼层
分立元件搞这个?
这么多器件在一起, 恐怕分布参数足够给它自激了.
DOER 发表于 2013-5-3 21:12 | 显示全部楼层
电源怎么处理的?
death_note 发表于 2013-5-3 21:26 | 显示全部楼层
这么复杂的电路够你调的了
gongsaiwei 发表于 2013-5-3 21:54 | 显示全部楼层
我用分立的搭过一个,和楼主的类似,仿真试试没有问题,但是一旦实物搭起来,几乎不能用,就如各位看官所说,光分布参数就够你折腾了。实物做出来,电源、温度、器件的分布参数,都影响到了实际的使用。若撇开稳定度的话,那么看看是可以的。
 楼主| zjz6106 发表于 2013-5-3 22:23 | 显示全部楼层
现在只是噪声过大。我把电流降低了,情况稍微好一点。。。现在比较蛋疼的是三极管差别有点大,现在正在努力的换三极管中
 楼主| zjz6106 发表于 2013-5-3 22:47 | 显示全部楼层
DOER 发表于 2013-5-3 21:12
电源怎么处理的?

电源各种去耦,从100uF到22pF,效果一般。
sahh 发表于 2013-5-3 22:48 | 显示全部楼层
小伙子不错,继续努力。
 楼主| zjz6106 发表于 2013-5-3 22:56 | 显示全部楼层
朋友们,给点实质性建议。比如说这么大的噪声是不是因为三极管的噪声?我把电流减小,噪声确实小了,但是如果电流再小,带宽就会受限。还会不会有其他原因引起噪声?
我每次问问题,大家要不就是劝我别搞了,要不就是鼓励我,说看好我。。。朋友们,帮我大概分析分析问题的原因好吗?我也好有点思路
 楼主| zjz6106 发表于 2013-5-3 22:56 | 显示全部楼层
朋友们,给点实质性建议。比如说这么大的噪声是不是因为三极管的噪声?我把电流减小,噪声确实小了,但是如果电流再小,带宽就会受限。还会不会有其他原因引起噪声?
我每次问问题,大家要不就是劝我别搞了,要不就是鼓励我,说看好我。。。朋友们,帮我大概分析分析问题的原因好吗?我也好有点思路
xukun977 发表于 2013-5-3 23:06 | 显示全部楼层

如果实物就是这么搭的,就很难搞了,distortion影响太厉害了。
DOER 发表于 2013-5-4 07:38 | 显示全部楼层
专门设计的电路板还是面包板连线?
李小梅 发表于 2013-5-4 08:23 | 显示全部楼层
 楼主| zjz6106 发表于 2013-5-4 12:45 | 显示全部楼层
DOER 发表于 2013-5-4 07:38
专门设计的电路板还是面包板连线?

万用板
DOER 发表于 2013-5-4 14:08 | 显示全部楼层
原理没错的话,你最好打样板测试下,呵呵
sahh 发表于 2013-5-4 15:42 | 显示全部楼层
楼主,能不能把板子的照片放出来看看?

电路里面,好像很多三极管有一致性的要求,没有去研究,不知道对噪声有没有影响。

通常,原理如果没问题,问题往往出在Layout上。

有噪声,我建议你一级一级的查,

另外,你可以尝试主动压缩带宽,来看看状况如何。

凭直觉,这里没有人能给你直接的答案,最多,就是给你个不知道靠不靠谱的建议。
rockzone 发表于 2013-5-5 11:43 | 显示全部楼层
还是不要用分立元件搞乘法器,调试起来非常麻烦

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