広帯域のRFローノイズアンプ - フルバランスアンプ (X_Under bar)

        
2015/10/26

広帯域のRFローノイズアンプ

DACやマイコンのデジタル系の自作が多くなり、ノイズ成分も高い周波数まで達しており高周波ノイズも気になります。
そこで高周波ノイズを調べるため、スペアナに繋げる広帯域のRF(高周波)ローノイズアンプ、例えばアジレントテクノロジー社のRFアンプ 8447D くらいの広帯域ローノイズアンプが欲しいのですが  ・  ・  ・  自作することにしました。
 
アジレントテクノロジー社のRFアンプ 8447D


8447Dのスペックは、周波数範囲:100kHz~1.3GHz、増幅率:25dB、NF:8.5dB以下です。

自作予定の広帯域ローノイズアンプの仕様は、周波数範囲:100kHz ~ 500MHz(出来れば1GHz)、増幅率:20dB以上、NF:3dB~4dB以下を目標にしています。
また、複雑な回路では作るのが大変なので、ディスクリートにするかICにするか悩んでいましたが、秋月電子さんを調べてみたら、「GN1021」と言うICがありました。
スペックは、1.5GHzでNF:3dB / Gin25dBでガリヒ素(GaAs)です。
 
ICで、NF3dB(1.5GHz) 、入力と出力のインピーダンスも50Ωに整合されており、インピーダンスマッチングも楽に出来ます。値段的にも安いので、これで組む事にしました。

NF(ノイズフィギュア)は、雑音指数のことで、アマチュア無線をやられている方ならご存知だと思います。
今回製作予定のアンプは、25dB増幅するアンプですが、アンプに入力された信号は25dB増幅され、それとアンプ素子が持つノイズも同時に増幅されてしまいます。
当然、アンプ素子が持つノイズが低ければ、アンプの全体のノイズも低くなります。
NFは、入力信号のS/Nと出力信号のS/Nの比をNFとして表しています。

 
次の式の様になります。
NF(dB)=20log{(入力信号/入力ノイズ)/(出力信号/出力ノイズ)}
 
NFが小さい方が、ノイズが少ない事になります。
アンプ全体のS/Nは、初段で決まってしまいます。
これは、オーディオアンプも同じです。
今回の広帯域ローノイズアンプは、S/Nの悪いアンプの前に繋ぐと全体のS/Nの改善ができます。
 
私の保有しているスペアナの残留ノイズが-115dBとあまり良くありません。このスペアナに今回の25dBのローノイズアンプを繋げると、(-115dB)-25dB=-140dBとなり、残留ノイズを約25dB下げる事が出来る予定です。

コメント

No title

こんばんは。

広帯域RFローノイズアンプとなると、ディスクリートでの製作は色んなノウハウを要求されそうですね。
使用を満足するICが存在するのであれば、迷わずそちらを使いたいですね。

No title

こんばんは。

おおー、RFアンプですか~!!。
下の100Kからは、意外と曲者でしょうか。

外部からの飛び込みと内部の発信を如何にシールドで抑え込むかでしょうね~。頑張ってください。

No title

製作がむずかしく成りそうですね。
完成が楽しみです(^-^)!

No title

Chaos さん、 お早う御座います。

高周波の広帯域アンプは、周波数特性をフラットにするのが難しいのでICにしました。さて、上手く行くか?

No title

西やんさん、 お早う御座います。

有難う御座います。
低域の100kHzからは、きつそうな感じがしますが、ノイズを観測するとなると100kHz位まで欲しいですね。

No title

紺青の海 さん、KKD_FM さん、Chaos さん、ロバートプラント さん、カピバラの部屋 さん、お早う御座います。

ナイス! 有難う御座います。

No title

いさおさん、 お早う御座います。

有難う御座います。
高周波なので、コンパクトに作る予定です。
良いICが見つかったので、安く作れそうです。

No title

おはようございます。
極小レベルのノイズが見れるようなものになるのでしょうね。
まるで顕微鏡を作ってるようです。

No title

MKBさん、 こんにちは、

144MHzや430MHzの受信用のプリアンプをイメージされると良いと思います。
性能の悪い(NFの高い)プリアンプを繋げると、Sメーターはよく振れますが、残留ノイズのレベルも上がってしまい耳は良く成りませんが、性能の良い(NFの低い)プリアンプですと、ノイズに埋もれた音声が浮き上がり、耳がよく成ります。
無線的に説明するとこんな感じでしょうか。
微弱信号に関しては、ただ単に増幅するだけではダメです。

No title

こんばんは!
ややっ
これはまたプロフェッショナルなものですね
どんなものが出来るのか
楽しみにしております

No title

ひでじさん、 お早う御座います。

ナイス! 有難う御座います。
ICで作るので、簡単に作れそうです。
オーディオ言う、フォノのヘッドアンプと同じです。
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