Analogue Predistortion of RF Bipolar Junction Transistors Using a Logarithmic Amplifier
Paldanius, Timo Kalevi (2018)
Paldanius, Timo Kalevi
2018
Sähkötekniikka
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2018-10-03
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201810032364
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201810032364
Tiivistelmä
A proof of concept study is conducted in the thesis, a new analogue predistortion linearization scheme for bipolar junction transistors is implemented and tested. Output current and voltage of a bipolar junction transistors exponentially depends on the input voltage, thus the output is distorted exponentially. We study whether a bipolar junction transistor can be linearized by cascading a logarithmic amplifier in front of the bipolar junction transistor amplifier. Logarithmic function is the inverse of the exponential function. Consequently, these two functions should cancel each other, rendering the system’s output linearly dependent on the input. To verify this, the scheme is implemented in practice and measured. The measure ment results confirm the viability of the scheme, the output third-order intermodulation intercept point is improved by 10 dB. Additionally, the third order intermodulation products are suppressed by 20 dB. The proposed linearization scheme is low cost and complexity and inherently broadbanded. Tämä opinnäytetyö on soveltuvuusselvitys, jossa toteutetaan ja testataan uusi analoginen esivääristyslinearisointimenetelmä. Bipolaaritransistorien ulostulo on exponentiaalisesti riippuvainen sisäänmenosta, joten bipolaaritransistorilla toteutetun vahvistimen ulostulossa luonnostaan esiintyy exponentiaalista säröytymistä. Ongelman korjaamiseksi vahvistimen eteen kytketään kaskadiin logaritminen vahvistin, sillä logaritmifunktio on eksponenttifunktion vastakohta. Teoriassa logaritmisen ja exponentiaalisen säröytymisen pitäisi kumota toisensa, minkä seurauksesta systeemin ulostulo riippuu lineaarisesti sisäänmenosta. Työssä tehdään käytännön toteutus, jolla menetelmän toimivuus ja käytännöllisyys todennetaan. Mittaustulokset varmentavat menetelmän toimivuuden; ulostulon kolmannen kertaluvun leikkauspiste on parantunut 10 dB:llä. Lisäksi kolmannen kertaluvun keskinäismodulaatiosärö-signaalit vaimenevat 20 dB:llä. Esitelty linearisointimenelmä on yksinkertainen ja kustannustehokas. Sen lisäksi työssä esitelty menetelmä on luonnostaan laajakaistainen.