一种低噪声放大器的保护电路的制作方法

1.本实用新型属于通信技术领域，具体涉及一种低噪声放大器的保护电路。


背景技术：

2.低噪声放大器是运用在无线电接收机前端电路的关键器件，使用低噪声放大器（8）的主要目的一是为了放大来自接收无线电信号的电平，另一个是引入较低的噪声系数降低对后级电路噪声的影响。
3.低噪声放大器在引入较低噪声的同时还要保证接收信号的电平不能太大，因为超过低噪声放大器最大输入信号的电平极易对其造成不可修复的损伤，导致整个接收电路不能正常工作；
4.现有技术中，低噪声放大器普遍是不存在保护电路的，也有部分电路会增加一级限幅器电路去保护低噪声放大器，但限幅器也存在弊端，其自身也存在最大输入电平容限，当接收电路输入信号很大时，限幅器会先达到饱和，输出一个稳定的信号电平给到低噪声放大器，但无法检测此时接收电路输入信号大小以及持续时间，当接收电路输入信号超过限幅器的输入容限时，限幅器首先会损坏，虽然保护了低噪声放大器，但此时接收电路已无法正常工作。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种低噪声放大器的保护电路。
6.具体方案如下：
7.一种低噪声放大器的保护电路，包括控制器、低噪声放大器、耦合器、接收信号检测电路和供电控制电路，所述耦合器上设置有耦合端和耦合信号输出端、所述低噪声放大器上设置有射频输入端和射频输出端，其中，所述耦合信号输出端与所述射频输入端电连接，所述耦合端与所述接收信号检测电路电连接，所述接收信号检测电路与控制器电连接，所述控制器与所述供电控制电路电连接，所述供电控制电路与射频输出端电连接。
8.所述接收信号检测电路包括均值检波器和模数转换器，所述耦合端与所述均值检波器电连接，所述均值检波与所述模数转换器电连接，所述模数转换器与所述控制器电连接。
9.所述供电控制电路包括pmos管，所述pmos管的栅极与所述控制器电连接，所述pmos管的漏极上设置有储能电感，所述pmos管的漏极通过储能电感与所述射频输出端电连接。
10.所述保护电路中还设置有电源模块，所述电源模块包括5v供电模块和3.3v供电模块，所述5v供电模块与pmos管的源极电连接。
11.所述控制器为单片机，所述单片机、均值检波器和模数转换器均与所述3.3v供电模块电连接。
12.本实用新型公开了一种低噪声放大器的保护电路，通过耦合器耦合将接收电路信
号进行耦合，耦合后的信号在接收信号检测电路中通过均值检波器转换成为直流电压信号，直流电压幅值的大小通模数转换器转换成数字信号，数字信号大小代表了接收电路接收信号的大小，当数字信号幅值超过预先设定的阈值时，控制器触发低噪声放大器的供电控制电路断开，使得低噪声放大器失电，从而实现保护低噪声放大器的目的。
附图说明
13.图1是本实用新型的电路结构示意图。
14.图2是模数转换器的时序图。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施，而不是全部的实施，基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.如图1所示，一种低噪声放大器的保护电路，包括控制器、低噪声放大器8、耦合器5、接收信号检测电路3和供电控制电路9，所述耦合器5上设置有耦合端4和耦合信号输出端6、所述低噪声放大器8上设置有射频输入端7和射频输出端11，其中，所述耦合信号输出端6与所述射频输入端7电连接，所述耦合端4与所述接收信号检测电路3电连接，所述接收信号检测电路3与控制器电连接，所述控制器与所述供电控制电路9电连接，所述供电控制电路9与射频输出端11电连接。
17.在本实施例中，所述低噪声放大器8的型号优选为tqp3m9035，所述耦合器5的型号优选为x3c09p2-30s，所述耦合器5可以耦合非常小的一部分接收电路信号，将耦合后的接收电路信号通过接收信号检测电路3进行信号检测；所述
18.型号为x3c09p2-30s的耦合器，支持频率范围在800-1000mhz，插入损耗低至0.1db，对噪声系数影响较小，耦合度30db，最大输入电平可达到 53.5dbm。
19.所述接收信号检测电路3包括均值检波器1和模数转换器2，所述耦合端4与所述均值检波器1电连接，所述均值检波与所述模数转换器2电连接，所述模数转换器2与所述控制器电连接。所述均值检波器1的型号优选为adl5501，所述模数转换器的型号优选为ad7476，所述均值检波器1将耦合器耦合后的接收电路信号转换成直流电压信号，并将直流电压信号通过模数转换器转换成数字信号，所述数字信号的大小就直接代表了耦合器接收电路接收信号的大小，模数转换器将转换后的数字信号输入控制器中。
20.在本实施例中，所述模数转换器2的转换和数据采集过程均通过使能信号adc-css和串行时钟adc-sck进行控制，从而为模数转换器2与控制器连接创造了条件。输入信号在控制adc-css的下降沿进行采样，而转换同时在此处启动，模数转换的时序图如图2所示。本实施例中中采用直流 3.3v供电. ad7476在使能信号adc-css保持低电平的状态下，数据在输入时钟adc-sck的上升沿由移位寄存器移动到adc-sda信号线，经过16次的时钟信号，完成16位数据的传输，即完成对检测直流电压幅值的信号采集。
21.所述控制器接收模数转换器转换的数字信号后与预先设定的信号阈值进行比较，当所述数字信号的幅值超出预先设定的信号阈值时，所述控制器向供电控制电路9发送触
发电平信号，供电控制电路9接收触发电平信号后，切断低噪声放大器8与电源之间的连接，从而使得低噪声放大器8掉电，达到了对低噪声放大器保护的目的。
22.对本领域技术人员来说，型号为tqp3m9035的低噪声放大器的噪声系数0.5db@ 1000mhz，可输入的最大接收电平为 23dbm，为了保护低噪声放大器，所以要保证输入信号的电平值小于 23dbm。
23.所述供电控制电路9包括pmos管，所述pmos管的栅极与所述控制器电连接，所述pmos管的漏极上设置有储能电感10，所述pmos管的漏极通过储能电感10与所述射频输出端11电连接。
24.所述保护电路中还设置有电源模块，所述电源模块包括5v供电模块和3.3v供电模块，所述5v供电模块与pmos管的源极电连接。
25.所述控制器为单片机，所述单片机、均值检波器1和模数转换器2均与所述3.3v供电模块电连接。所述单片机优选为stm32。
26.在本实施例中，所述pmos管的型号优选为si3447cdv，对本领域技术人员来说，在pmos管的栅极g为高电平时，pmos管的源极s与pmos管的漏极d导通，此时与pmos管源极s连接的5v电源为低噪声放大器8提供工作电压 ；在pmos管的栅极g为低电平时，pmos管的源极s与pmos管的漏极d不导通，此时低噪声放大器8掉电不工作，达到了对低噪声放大器8进行保护的目的 ；
27.作为本实施例的一个优选的实施例，若以接收电路输入信号的电平 20dbm设置为信号阈值，通过型号为adl5501均值检波器输出直流电压与幅值之间的曲线关系，确定在输入信号的电平幅值为 20dbm时，所述均值检波器输出的直流电压值为3v，模数转换器将3v转换为数字信号为“1001 0001 0101 0000”所对应的十进制数值为37200，所以将37200作为预定阈值存储在控制器中。
28.若通过耦合器x3c09p2-30s至接收信号检测输出-10dbm，对应均值检波器1输出直流电压幅值0.4v，当模拟输入电压幅值为0.4v时，ad7476采集输出数字信号0001 1111 0000，换算为十进制数值为496，小于预定阈值，此时低噪声放大器正常，接收电路输入信号电平越高，ad7476模拟输入电压幅值也越高，则采集输出数字信号越大。当采集输出数字信号大于等于预定阈值时，控制器触发低噪声放大器的供电电路控制信号ctrl高电平，低噪声放大器不工作，当接收电路输入信号较低时，ad7476采集输出数字信号小于预定阈值，低噪声放大器供电电路控制信号ctrl低电平，低噪声放大器正常工作。
29.本实用新型在低噪声放大器上引入了一个接收信号的检测电路，根据检测输入电平的大小，控制低噪声放大器的供电电路，当检测电平超过某一限值时，发出告警提示，同时触发控制供电电路的开启与闭合，从而实现保护低噪声放大器的目的。
30.本实用新型公开了一种低噪声放大器的保护电路，通过耦合器耦合将接收电路信号进行耦合，耦合后的信号在接收信号检测电路中通过均值检波器转换成为直流电压信号，直流电压幅值的大小通模数转换器转换成数字信号，数字信号大小代表了接收电路接收信号的大小，当数字信号幅值超过预先设定的阈值时，控制器触发低噪声放大器的供电控制电路断开，使得低噪声放大器失电，从而实现保护低噪声放大器的目的。
31.本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术
人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。