ATF55143低噪声放大器的设计+电路原理图(7)
(50)
一般情况下，电路的增益都会大于1。在电路线性度的设计中，必须提高各级的线性度；线性度与增益是一对矛盾的指标。
3. CMOS低噪声放大器的设计指标
低噪声放大器是一个射频接收系统的关键部件，所以其设计也非常重要。它主要有四个特点：(1)它处于接收机的最前端，根据多级线性网络级联噪声系数的计算公式来推导，它的整体噪声系数基本取决于前端模块的噪声系数。所以要求它的尽量噪声小；(2)为了减小后面其他各级噪声对系统噪声的不良影响，并对收到的小信号能量能够进行足够的线性放大，还要求它要有一定的增益，然而同时为了不使后面的混频器产生过载，所以它的增益能力又不宜过大，由于受传输路径不同的影响，信号的强弱又有变化，在接收信号的同时又不可避免的伴随许多干扰信号，所以要求放大器有足够宽的线性范围，而且增益最好能够调节[8]。(3)低噪声放大器一般通过传输导线直接和天线或者滤波器连接，因此放大器的输入端必须和它们有良好的匹配关系，用以达到最大传输功率与最小噪声系数。(4)具有较好的选频能力，能够抑制带外和镜像频率干扰，因此它同时也是频带放大器。
低噪声放大器的主要性能指标有：噪声系数(NF)(足够低)、线性度范围(IIP3)(足够宽)、增益(合适)、良好的输入输出匹配、良好的输入输出隔离。同时对于一个移动设备，低电压、低功耗是一个很重要的指标。
1) 噪声系数噪声系数是低噪声放大器非常关键的指标，它也是放大器设计中的需要着重考虑的因素。实现低噪声的思路是：(1)采用单管单级放大，这样可以减小有源器件产生的噪声；(2)电阻有热噪声，因此匹配网络最好用电感负反馈；(3)接收机所允许的整体噪声系数一般在3dB以下。
2) 增益增益是反映放大器放大能力的主要指标，所以低噪声放大器的增益要合适，一般在30-50dB之间最好。
3) 线性度1dB压缩点以及3阶交调点作为线性度是查看放大器线性范围与抗干扰能力的重要指标。
4) 输入输出匹配对于无线接收系统而言，接收到的信号大部分是能量低的信号。在设计时，为了更好的传递能量，必须尽量减小能量反射系数。输入输出匹配就是为了实现这样的目标，使系数尽可能的减小。本文中所讨论的技术，可以使输入输出匹配更好的实现噪声匹配，这一理论对它很重要。将会成为后面设计中最为重要的理论基础。
5) 输入输出隔离一般低噪声放大器和混频器间接有抑制镜像干扰的滤波器，其中第一中频的数值较高，且本振信号频率处于滤波器通带之外，所以本振信号向天线泄漏比较小。通常的接收机设计方案中，本振泄漏全部取决于低噪声放大器的隔离能力。与此同时，低噪声放大器的隔离效果较好，尽可能的减小了输出负载变的化对输入阻抗的影响，因此简化了输入输出端的匹配网络调试过程[9]。
6) 电路功耗移动通信设备中很重要的一个指标就是低电压、低功耗。降低功耗的根本方法是使用低电源电压、低偏置电流。但随之而来的不良结果是晶体管的跨导减小，因而又会引起晶体管和放大器的其他指标的改变。因此这将会影响低噪声放大器的最终设计。
7) 稳定性稳定性也是很重要的设计指标之一。因为晶体管的各级之间存在寄生电容，会在电路中形成一个反馈回路，又因为密勒效应会存在，因此增加了反馈回路的作用，在某些条件中，将会造成电路性能的不稳定。
4. 晶体管ATF55143的小信号模型的提取
上一篇：活性污泥吸附有机络合铜的研究
下一篇：VB地铁自动售票机系统设计及模拟