低噪声放大器.ppt

第五章低噪声放大器本章主要内容本章学习重点和难点5.1低噪声放大器概述二、低噪声放大器在通信射频前端的位置⑵LNA所接受的信号是很微弱的，故它是一个信号线性放大器。5.2低噪声放大器的性能指标从表中可以看出，低噪声放大器的主要指标为：（1）低功耗——移动通信的必然要求（3）噪声系数场效应管（4）增益（5）自动增益控制匹配方式（7）线性范围（8）隔离度和稳定性5.3晶体管高频等效电路1）双极工艺：纯双极（purebipolar）--BJT,BiCMOS和SiGeHBT（异质结双极管）与CMOS相比，双极晶体管有两个优点：2）GaAs工艺二、晶体管高频等效模型共射放大器原理图输入信号为,当，时①理解电路中各元件的物理意义电路中各元件的物理意义3）5）二、场效应管小信号模型可变电阻区特性（很小）恒流区场效应管等效为一个理想的电压控制电流源。场效应管高频小信号模型对于GaAsFET，这些参数的典型值为5.4低噪声放大器设计1.确定直流工作点Q，设计直流偏置电路。
2.确定Q点下有源器件特性(稳定性、增益、噪声系数、功率、效率、交调失真比等)。
3.设计阻抗匹配/转换电路，实现要求的放大器性能。
4.设计控制和保护电路（按需要）。三、放大器各部分电路设计固定基流偏置电路2）基极分压射极偏置电路3）有源偏置电路传输线偏置电路固定基流偏置电路基极分压射极偏置电路阻抗匹配/转换电路设计取决与放大器要求的增益、噪声系数、功率、效率和调失真比等指标。常用的匹配电路类型3）传输线匹配电路4）传输线-分立元件混合型匹配网络五、常见的LNA电路配置4.电流共用LNA六、低噪声放大器的设计步骤5.5低噪声放大器设计实例2.晶体管的选择3.LNA电路方案的确定4.偏置电路设计上图中，R1、R5为限流电阻，R2与R3、R4构成分压回路，旁路电容C2、C3与四分之一波长传输线L1、L2起阻止基波流向直流源和抑制偶次谐波的作用。电容C4、C5起隔直通交作用。而旁路电容C1、C2负责滤除直流源的杂散信号。为了节省元件，并使放大器的性能稳定且布局合理，设计的低噪声放大器的匹配网络均采用单节短截线匹配法，如下图所示。第一级的输入匹配网络采用最小噪声匹配，即确定晶体管的最小噪声源阻抗，将所得到的最小噪声源阻抗匹配到实际的信号源阻抗，输入端匹配好以后，测出此时晶体管的输出阻抗。第二级采用最大增益匹配，将其要求的输入阻抗共轭匹配到第一级的输出阻抗，再将其输出阻抗匹配到实际的负载阻抗。这样就完成了整个放大器的匹配电路设计。单节短截线匹配网络六、实验使用的LNA的电路图低噪声放大器的版图直流稳压电路射频输入端七、测试结果2.增益随频率的变化曲线3.射频输入端的回波损耗4.射频输入输出端的驻波比5.增益随输入功率的变化曲线6.噪声系数曲线