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CN1158180A - 通过变压器的电路偏置 - Google Patents

通过变压器的电路偏置 Download PDF

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Abstract

在一个放大器组件电路中，一个输入变压器(TI)将一输入信号(ISU)转换成被变换的输入信号(ISB)，该信号被加到一个放大器对(AMPA，AMPB)。除用于输入信号转换的绕组(W1，W2)之外，变压器(TI)的铁芯(CO)还备有一个辅助绕组(W3)，用于对放大器对(AMPA，AMPB)进行偏置。一DC偏置电压(VB)加到在辅助绕组(W3)上的抽头(XT)上，辅助绕组的两端被DC电压耦合到放大器对(AMPA，AMPB)的输入晶体管(QA，QB)。

Description

通过变压器的电路偏置
本发明涉及包括一个变压器的信号处理电路，该变压器有一个铁芯，它备有一个用于接收输入信号的初级绕组和一个用于将被转换的输入信号加到位于所说信号处理电路中的电气部件对的次级绕组。
这样的一个信号处理电路可以例如是一个CATV放大器组件或任何一种用于处理高频信号的其他组件。
1979年由J.K.Hardy撰写，由Reston出版公司出版的书《高频电路设计》(“High Ferquency Circuit Design”)，在其316页上图10-6中描述了一种平衡式混频器电路。该电路有一个变压器，用于将一个非平衡的输入信号转换成加到差分-或平衡的-晶体管级的平衡的信号。该变压器的初级绕组具有一个施加参考电压的端和用于接收欲与振荡信号“OSC”混频的输入信号“RF”的另一端。次级绕组的两端连接到差分级的晶体管的各自的基极。该次级绕组有一个施加参考电压的抽头。结果，基极被偏置在该参考电压上。
在原理上，在所引用的书中的平衡混频电路能对宽范围的输入信号频率起作用，只要该变压器具有足够宽的频带。在所引用的书的181-186页上描述了宽带变压器。在宽带变压器中，该初级绕组的每圈保持在非常靠近该次级线圈之一个线圈，即，该初级和次级绕组的导线靠在一起，例如，就像两个导线绞合在一起那样。
然而，制造其一个绕组有一个抽头的宽带变压器是相当复杂的，因此是昂贵的。绞合初次级绕组需要局部中断。此外，这样一种中断将不可避免地影响到该变压器的高频性能，特别影响平衡信号的对称性。不良的对称性对偶次失真导致相当差的性能。
本发明的目的在于提供一种在开始章节确定的那种信号处理电路，它很容易制作。
根据本发明的一个方面，在这样一种信号处理电路中的变压器的铁芯备有一个辅助绕组，其两端将DC(直流)连接到接收被转换了的输入信号的电气部件对，所说辅助绕组具有一个抽头，该抽头将DC耦合到电压源，用于对电气部件对进行偏置。
这样，该变压器包括三个绕组。这三个绕组中之两个-初级和次级绕组-提供AC输入信号转换，而另一个辅助绕组-叠加共模(commonmode)DC偏压于被转换了的AC输入信号上。铁芯上的辅助绕组在电气部件和DC偏置电压源之间提供高频去耦合。这种去耦合将防止不希望出现的AC输入信号的衰减，这种衰减将导致该信号处理电路的不可接受的噪声系数。
该辅助绕组可以是绕在铁芯部分上的单根导线，这部分铁芯既不由初级绕组占据，也不由次级绕组占据，由于其线圈不需要靠近其他绕组的线圈，所以容易在辅助绕组上形成抽头。
根据本发明的另一方面，在一铁芯上具有初级绕组和次级绕组的变压器还具有一个辅助绕组，该辅助绕组与所说次级绕组并联电学耦合，并且该辅助绕组具有一个抽头。这种变压器能方便地应用在许多信号处理电路中。
在从属的权利要求中确定附加的特征。
有益的是，辅助绕组的线圈实际上与初级绕组和次级绕组的线圈是分开的。这种实际上的分开意味着辅助绕组与初级绕组和/或次级绕组之间的漏电感和漏电容是十分小的，由此防止了在感兴趣的频段内的任何有意义的耦合。因此，输入信号的转换基本上不受该辅助绕组的影响。
有益的是，辅助绕组的抽头位于该绕组的中心，防止了铁芯的磁化。
有益的是，辅助绕组的圈数是偶数。在此情况下，抽头容易定位。
有益的是，在其上面配置绕组的铁芯的磁性材料在基本上低于输入信号的频率上具有最大的导磁率。在此情况下，辅助绕组和次级绕组的匝数可以不相同，这样只有很小的电抗性电流在变压器中出现。
参照以下描述的实施例将了解本发明的这些和其他方面的情况和优点。
在附图中：
图1是根据本发明的一种CATV组件的方框示意图。
图2是按本发明，也是在图1中所表示的一种变压器的结构。
图1表示实施本发明的一种CATV组件。这种CATV组件放大在输入端接收的非平衡信号ISU，以便在输出端OUT提供一个非平衡的输出信号OSU。该CATV组件分别包括宽带输入变压器TI，放大器对AMPA和AMPB，以及宽带输出变压器TO。输入变压器TI将非平衡信号ISU转换成施加到放大器对AMPA和AMPB的平衡的输入信号ISB。响应这个平衡的输入信号ISB，放大器对AMPA和AMPB提供平衡输出信号OSB。输出变压器TO转换该平衡输出信号OSB而得到非平衡的信号OSU。
更具体地，图1中所示的输入变压器TI分别包括在铁芯CO上的三个绕组W1，W2和W3。非平衡信号ISB加在绕组W1上。该绕组W1同绕组W2呈感性和容性耦合。结果绕组W2在一个宽的频带上响应该非平衡信号ISU提供平衡输入信号ISU。相反地，绕组W3和绕组W1和/或W2之间的感性和容性耦合是很微弱的，使得在感兴趣的频带内防止任何信号的转移。
图1分别表示放大器对AMPA和AMPB的输入晶体管QA和QB。放大器的这些输入晶体管QA和QB的基极接收由绕组W2提供的平衡的输入信号ISB。为了使放大器对AMPA和AMPB起到适当的作用。应当向晶体管的基极施加一定的DC偏置电压VB。这样的一个DC偏置电压VB是由在图1中所示的参考电压部分RVS提供的。该参考电压部分RVS由电源电压VSUP提供DC偏置电压。
放大器输入晶体管QA和QB通过输入变压器TI的第三绕组W3接收所要求的DC偏置电压VB。如在图1中所示，绕组W3具有一个抽头XT，来自参考电压部分RVS的DC偏置电压VB加到这个抽头上。此外该绕组W3的一端被DC耦合到晶体管QA的基极，而另一端DC耦合到晶体管QB。
图2表示图1中所表示的输入变压器TI的结构模式。铁芯CO是环形的，最好是4B1型的磁性材料。绕组W1的导线画成填充成黑的，绕组W2的导线画成无填充物的，而绕组W3的导线画成填充条纹的。导线方格的填充部分指示局部绝缘材料被去除掉，使导线在这些位置上能形成电接触。
在图2中，绕组W1和W2有5圈，而绕组W3有6圈。绕组W1和W2的导线绞合后再绕在铁芯上，以便得到宽带非平衡-平衡信号转换。相反，绕组W3的圈离W1和W2绕组有一定距离。绕组W2和W3的各端点彼此间形成电接触。结果，如图1所示那样，这些绕组在电气上是并联耦合的。
绕组W3上的抽头处在该绕组的中央。这意味着抽头到绕组两端的圈数相等，该抽头XT可以例如用这样的方法形成，即形成基本上比铁芯CO的外围大的一圈，该圈从铁芯CO延伸，然后自身绞合。在绞合之前去除该延伸部分的绝缘材料，如图2所示那样，这就形成了抽头的电气接触。
现在参照已通过例子表示的实施例将着重强调本发明的某些方面和优点。
在图1中所示的CATV组件中通过输入变压器TI的第三绕组W3的偏置具有一些优点。
首先，在铁芯CO上的绕组W3对于感兴趣的频率形成相对高的阻抗。由此，对于次级绕组W2的负载阻抗则主要由晶体管QA和QB的基极-发射极阻抗确定。通过选择绕组W1和W2的圈数，能得到自输入端INP到晶体管QA和QB基极的具有良好对称性的宽带转换特性，甚至到高频。由于好的对称性，图1中所示的CATV模式的实际的实施例具有非常满意的低的二级失真。
其次，绕组W3也在晶体管QA和QB的基极和提供DC偏置电压VB的参考电压源RVS的输出之间提供一个相对高的阻抗。只有很小部分的平衡信号ISB通过该参考电压源RVS漏到信号地。因此，如图2中所示的那样，由于晶体管QA和QB的基极的偏置，只存在很小的信号损失。对于图1中所示的CATV组件而言，欲取得满意的噪声系数是需要这样低的信号损失的。
第三，绕组W3本身实际上是无噪声的。此外，由于其相对高的阻抗，绕组W3将防止例如在由该参考电压源RVS产生的DC偏置电压VB上的大量的噪声损害平衡的输入信号ISB。所有这些述及的因素都对图1中所示CATV组件的实际实施例的良好的噪声系数作出贡献。
在图1和2中所示实施例中已考虑了下列设计方面。DC电流通过绕组W3从参考电压源RVS流到晶体管QA和QB的基极。通过一个绕组流动的DC电流产生能磁化在其上面存在该绕组的铁芯的静态磁场。为防止输入变压器TI的铁芯CO的这种磁化，在绕组W3上的抽头XT基本上处在该绕组的中间。结果，由晶体管QA的基极电流产生的静态磁场补偿了由晶体管QB的基极电流产生的静态磁场。绕组W3最好具有偶数圈数以使抽头XT指向外部。
在图1和2所示实施例中，一方面要使宽带非平衡到平衡输入信号转换最佳化，另一方面要防止铁芯磁化，这导致绕组W2和W3圈数不同。由于这些绕组在电气上是并联耦合，因此存在电抗性电流流过这些绕组的危险。为防止这个电抗性电流，输入变压器TI的铁芯主要包括磁性材料4B1。
该材料具有这样一种导磁率-频率特性，即在感兴趣的CATV频带中，基本上无信号从绕组W1传送到绕组W3。这就防止了绕组2和绕组3起到两个并联的具有不相等电压值的信号源的作用，而后者可能引起电抗性电流的流动。
概括地说，已通过一个例子描述了一种CATV放大器组件，其中，输入变压器TI将一个非平衡输入信号ISU转换成一个平衡的输入信号ISB，该平衡输入信号ISB被耦合到一放大器对AMPA，AMPB。除用于输入信号转换的绕组W1和W2之外，变压器TI的铁芯CO备有用于偏置放大器对AMPA，AMPB的一个辅助绕组W3。一个DC偏置电压VB施加到该辅助绕组W3上的抽头XT，该辅助绕组W3的两端被DC耦合到放大器对AMPA，AMPB的输入晶体管QA，QB。
这并非说明很多另外的实施都可能处在本发明权利要求的范围内。
本发明可以应用在例如接收机混频器电路中，除了CATV放大器组件以外。通常，本发明可使用在具有输入信号转换器的任何类型的信号处理电路中。
二极管或电子管能替换放大器或晶体管通过该辅助绕组加偏置。通常，本发明可以用于偏置任何类型的电子器件，该电子器件通过一个变压器接收输入信号。
在例中已显示的电路参数对不同的实施例是不相同的。例如，绕组的不同的圈数对一个放大器组件的频带是好的，但对CATV并不好。同样，铁芯材料并非4B1可以用来取得最佳的实际结果。
在权利要求中圆括号之间的任何参考标记都不能认作为对相关权利要求的限制。

Claims (7)

1.一种信号处理电路，包括一个变压器(TI)，该变压器具有一个磁性铁芯(CO)，该铁芯备有一个用于接收输入信号(ISU)的初级绕组(W1)以及用于将一个被转换的输入信号(ISB)加到所说信号处理电路中的一对电子器件(Q1，Q2)上的次级绕组(W2)，其特征在于该磁性铁芯(CO)还备有一个辅助绕组(W3)，其两端被DC耦合到所说电子器件对(Q1，Q2)，所说辅助绕组(W3)有一个抽头(XT)连接到DC电压源(RVS)用于对所说电子器件对(Q1，Q2)进行偏置。
2.如权利要求1所述的信号处理电路，其中在所说铁芯(CO)上的该辅助绕组(W3)实际上是和所说初级绕组和所说次级绕组(W1，W3)是分开的。
3.如权利要求1或2所述的信号处理电路，其中所说抽头(XT)是在所说辅助绕组(W3)的中心。
4.如权利要求3所述的信号处理电路，其中所说辅助绕组(W3)具有偶数圈数。
5.如以上任一权利要求所述的信号处理电路，其中铁芯(CO)的磁性材料在基本上低于所说输入信号的频率上具有其最大的导磁率。
6.一个变压器(TI)，在铁芯(CO)上具有一个初级绕组(W1)和次级绕组(W2)，变压器(TI)还具有一个并联电耦合到所说次级绕组(W2)的辅助绕组(W3)，辅助绕组(W3)具有一个抽头(XT)。
7.如权利要求6所述的变压器，其中辅助绕组的圈数实际上和所说初级绕组和所说次级绕组的圈数分开。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101741326A (zh) * 2008-11-13 2010-06-16 株式会社瑞萨科技 Rf功率放大器
CN102647090A (zh) * 2012-04-09 2012-08-22 浙江涵普电力科技有限公司 双功率放大器大功率电源

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6320490B1 (en) * 1999-08-13 2001-11-20 Space Systems/Loral, Inc. Integrated planar transformer and inductor assembly
US6947717B2 (en) * 2002-06-07 2005-09-20 Daxiong Ji High isolation mixer
JP2005150198A (ja) * 2003-11-12 2005-06-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 通信用トランス
US7904108B2 (en) * 2004-03-19 2011-03-08 Broadcom Corporation Double transformer balun for maximum power amplifier power
US8264283B1 (en) 2007-03-29 2012-09-11 Scientific Components Corporation Single side band mixer
US8344818B1 (en) 2007-06-15 2013-01-01 Scientific Components Corporation Single side band (SSB) mixer
CN102097204A (zh) * 2009-12-15 2011-06-15 台达电子工业股份有限公司 变压器模块及其变压器
JP2011166023A (ja) * 2010-02-12 2011-08-25 Fuji Electric Co Ltd インダクタ
US9953756B2 (en) * 2012-09-21 2018-04-24 Ppc Broadband, Inc. Radio frequency transformer winding coil structure
US20140266536A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Lantek Electronics Inc. Ferrite core winding structure with high frequency response
US8929012B1 (en) 2013-09-10 2015-01-06 Lsi Corporation Offset-tolerant low noise amplifier
JP6816609B2 (ja) * 2017-03-30 2021-01-20 スミダコーポレーション株式会社 トランス装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1878742A (en) * 1930-07-08 1932-09-20 Hazeltine Corp Thermionic amplifier
US2095294A (en) * 1935-04-17 1937-10-12 Sola Electric Co Transformer and the like
DE3140724A1 (de) * 1981-10-14 1983-04-28 Richard Hirschmann Radiotechnisches Werk, 7300 Esslingen Anordnung zum zufuehren von gegen masse unsymmetrischen und symmetrischen antennenspannungen verschiedener frequenzbereiche zu einem unsymmetrischen ausgang
JPS60250609A (ja) * 1984-05-28 1985-12-11 S M K Kk インピーダンス変換トランス
US5032808A (en) * 1989-07-21 1991-07-16 Prabhakara Reddy R.F. choke for CATV system
CN2081137U (zh) * 1990-12-24 1991-07-17 江苏东台市无线电元件二厂 脉冲变压器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101741326A (zh) * 2008-11-13 2010-06-16 株式会社瑞萨科技 Rf功率放大器
US8698562B2 (en) 2008-11-13 2014-04-15 Renesas Electronics Corporation RF power amplifier
CN101741326B (zh) * 2008-11-13 2014-05-07 瑞萨电子株式会社 Rf功率放大器
CN102647090A (zh) * 2012-04-09 2012-08-22 浙江涵普电力科技有限公司 双功率放大器大功率电源

Also Published As

Publication number Publication date
US5731740A (en) 1998-03-24
DE69616234T2 (de) 2002-07-11
DE69616234D1 (de) 2001-11-29
CN1086051C (zh) 2002-06-05
JP3778569B2 (ja) 2006-05-24
EP0772907B1 (en) 2001-10-24
WO1996038908A2 (en) 1996-12-05
EP0772907A2 (en) 1997-05-14
JPH10503888A (ja) 1998-04-07
WO1996038908A3 (en) 1997-01-16

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