运放式射频放大器(07-100)

　　传统射频放大器使用分立晶体管有源器件，主要原因是器件价格低廉。而随着运放性能的提高和批量应用的推动，射频放大器采用运放已成大势所趋。相对于分立晶体管，高速运放确实有其长处：首先，前者构成的放大器，其增益和带宽与晶体管的偏流和工作点关系很大，调整起来相对困难；而运放的增益是不受偏置影响的。其次，运放还能减少工作温度范围内的参数漂移，使工作更可靠和稳定。

　　众所周知，运放又可分为电压反馈式(VFB)和电流反馈式(CFB)两种。在实际应用中，大量使用的是VFB运放，但在射频放大器应用中，CFB运放具有更出色的性能。VFB运放的增益一带宽积是恒定的，增益受到带宽的限制；CFB运放在接近最高频率处仍有较高的增益。例如，VFB运放THS4001开环带宽(-3dB)为270MHz，增益为100(20dB)时可用带宽仅为10MHz；而CFB运放THS3001开环带宽(-3dB)为420MHz，增益100时可用带宽可达150MHz。

　　当然，射频设计者还要了解CFB运放的一些特点：

　　·放大器用运放的内部构造有所不同，但构成放大器的基本拓扑没有改变。
　　·CFB运放数据表推荐的反馈电阻RF值应严格遵守，增益应用RG来调整。
　　·反馈环中不能有电容存在。

　　放大器的基本拓扑和参数

　　CFB运放射频放大器的基本拓扑仍是反馈放大器结构，有同相放大器和反相放大器两种形式。另一方面，对射频电路而言，要特别关注输入端与输出端的阻抗匹配问题，系统常用50Ω电缆连接，由于运放的输入阻抗高，因而输入端并接一个50Ω电阻；在输出端，运放输出阻抗低，故而串接了一个50Ω电阻。这样，同相放大器就如图1所示。

　　射频电路性能通常用4个散射(S)参数来表征。术语“散射”隐含着损耗的意思。反射，即散射参数S11与S12会减少有用的信号，反向传输S12从负载处返回输出功率，只有正传输S21是有用的散射参数。设计射频电路就是要减少S11、S22与S12而提高S21。射频放大器小信号交流参数可从S参数推得，两者的关系见表1，这些指标是频率依赖的。