低噪声放大器指标.ppt

* 射频通信电路 信息工程学院 * 射频通信电路 信息工程学院 第五章 低噪声放大器 特点: 1.位于接收机的最前端 噪声越小越好 要求有适当的稳定的增益 2.接收的信号很微弱且变化 小信号线性放大器 线性动态范围大 增益自动控制 3.通过传输线直接和天线或天线滤波器相连 —匹配 4.应具有选频功能，抑制带外和镜象频率干扰 本章内容（1）. 低噪声放大器的性能指标 （2）. 低噪声放大器的设计 （3）.复习晶体管的电路模型 功率最大传输 噪声系数最小 多级线性网络级联总噪声系数 2. 增大第一级的增益可以减少后级对系统噪声系数的影响 1. 系统前级、特别是第一级的噪声系数对系统影响最大 结论： 多级线性网络级联的噪声系数 描述晶体管的两种模型 特点：模型中的每个参数均对应一定的物理意义 适用的频率范围较宽 举例：混合 型模型 1. 物理模型——等效电路模型 2. 网络模型 特点：把晶体管视为一个双端口黑盒子，分析其端口参数 适用于特定频率、线性参数 举例：S参数 注意：应用不同的模型，分析设计低噪放的方法不同 本章重点——用晶体管的混合 型模型分析、设计低噪放； 用S参数分析、设计低噪放。 5.1低噪声 放大器指标 5.1 低噪声放大器指标 指标 0.5μm GaAs FET 0.8μm Si Bipolar 电 源 电 压 3.0V 1.9V 电 源 电 流 4.0mA 2.0mA 频 率 1.9GHZ 1.9GHZ 噪声系数NF 2.8dB 2.8dB 增益Gain 18.1dB 9.5dB IIP3 －11.1dBm －3dBm Input VSWR 1.5 1.2 Output VSWR 3.1 1.4 隔 离 21dB 21dB 低噪放（LNA）——高频、小信号、线性、选频放大器 低噪放（LNA）指标分析 （1）低功耗——移动通信的必然要求 （2）工作频率——取决于晶体管的特征频率 与工作点有关 取决于半导体工艺 低电源电压 小的静态电流——跨导 小 （3）噪声系数 双极晶体管:共射 共源MOS管 ②双极晶体管放大器的噪声 与基区体电阻 有关 ①放大器的噪声与工作点有关—— ③放大器噪声系数与信号源内阻有关 分析： 线性网络： （4）增益 增益要适中 增益大——可降低后级对系统噪声系数的影响 增益大——后级易产生非线性失真 增益取决于 跨导 ——由工作点决定 负载 LNA的负载形式 LC谐振回路—— Q值、谐振阻抗 集中参数选频滤波器——注意阻抗匹配 （5）自动增益控制 根据接收信号的强弱自动控制增益 信号弱，增益大 信号强，增益小，以防 后级非线性失真 （6）输入阻抗匹配 放大器与输入源的匹配 最大功率传输——共轭匹配 噪声系数最小——噪声匹配 匹配网络 纯电阻网络 —— 电抗网络 —— 宽带放大、消耗功率、增加噪声 不增加噪声、窄带放大