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第五章低噪声放大器

本章主要内容üüüüü

本章学习重点和难点

§5.1低噪声放大器概述一、low-noiseamplifierLNAA类360度

二、例：尽可能地少的引入噪声

三、⑴越小越好⑵⑶⑷线性放大器匹配选频能力

§5.2低噪声放大器的性能指标指标例：指标0.5μmGaAsFET0.8μmSiBipolar电源电压电源电流3.0V4.0mA1.9GHZ2.8dB18.1dB－11.1dBm1.51.9V2.0mA1.9GHZ2.8dB9.5dB－3dBm1.2频率噪声系数NF增益GainIIP3InputVSWROutputVSWR隔离3.11.421dB21dB

主要指标噪声系数增益线性范围输入输出阻抗的匹配输入输出的隔离功耗折中

（1）（2）工作点半导体工艺

（3）线性网络：双极晶体管

场效应管分析：①②③信号源内阻

（4）增益要适中噪声系数非线性失真增益取决于工作点LNA的负载形式Q值、谐振阻抗

（5）强弱增益大增益小（6）输入源共轭匹配噪声匹配

匹配方式b.c.d.a.

（7）衡量指标：IIP1dB压缩点3三个问题1）器件2）3）电路结构阻抗匹配网络

（8）反向隔离寄生参数不稳定中和电容共射共基

§5.3晶体管高频等效电路一、低成本低功耗高集成双极GaAsCMOS

1）BJTBiCMOSHBT优点①②工艺技术截止频率

2）50-100GHz噪声低线性度好

二、电路模型三极管场效应管

1.共射放大器原理图V基极电流与偏置电压关系图BEQIBQ工作点QVCCRL

工作点QBJT的I-V曲线

等效电路混合型等效电路

注意两点①②从两个层次上加强对等效电路的理解①②

ü1）输入电阻2）传输跨导

3）4）输出阻抗发射结电容扩散电容

5）集电结电容6）7）8）势垒电容体电阻1

二、可变电阻区饱和工作区

u条件：理解：①②可变电阻

u条件：伏安特性：转移跨导：成反比电压控制电流源

ü

GaAsFET单位电流增益

§5.4低噪声放大器设计一、放大器的结构框图偏置电路1.2.匹配/转换保护3.

二、1.2.工作点Q有源器件特性(3.匹配4.控制和保护

1）工作点Q固定基流偏置电路甚至振荡。

2）电阻电流采样电压求和基极分压射极偏置电路抑制静态工作点相当稳定

3）温度稳定性要求比较高有源偏置电路

3）传输线偏置电路抑制偶次谐波改善放大器的稳定性

ü1）最简单

2）T特点所有的匹配条件a．b．c．很好的调谐性能Q

3）GHz以上减小成本

4）特点1）减小匹配网络尺寸2）电感3）调谐

五、

六、

§5.5低噪声放大器设计实例u1.性能指标

2.1.5dB17dB

3.中点最小噪声匹配共轭匹配

4.低通滤波器通直流隔交流

六、级间匹配网络输出匹配网络低噪声放大器的原理图

偏置电路级间匹配网络输入匹配网络输出匹配网络低噪声放大器的版图

稳压输出3V直流稳压电路

射频输出端射频输入端低噪声放大器实体图

七、1.单位：dB测试条件：N5230A1.8GHz～2.5GHz

2.单位：dB选频功能

3.单位：dB

4.单位：dB输入匹配

5.单位：dB1dB

6.单位：dB2.5dB