低噪聲放大器pt課件

1、低噪聲放大器low noise amplifier晶體管的自身噪聲由下列四部分組成。閃爍噪聲，其功率譜密度隨頻率f的降低而增加，因此也叫作1/f噪聲或低頻噪聲。頻率很低時(shí)這種噪聲較大，頻率較高時(shí)（幾百赫以上）這種噪聲可以忽略?；鶚O電阻rbb的熱噪聲和。散粒噪聲,這兩種噪聲的功率譜密度基本上與頻率無關(guān)。分配噪聲，其強(qiáng)度與f的平方成正比，當(dāng)f高于晶體管的截止頻率時(shí),這種噪聲急劇增加。圖1是晶體管噪聲系數(shù)f隨頻率變化的曲線。對(duì)于低頻，特別是超低頻低噪聲放大器,應(yīng)選用1/f噪聲小的晶體管；對(duì)于中、高頻放大，則應(yīng)盡量選用高的晶體管，使其工作頻率范圍位于噪聲系數(shù)-頻率曲線的平坦部分。場(chǎng)效應(yīng)晶體管沒有散粒噪

2、聲。在低頻時(shí)主要是閃爍噪聲，頻率較高時(shí)主要是溝道電阻所產(chǎn)生的熱噪聲。通常它的噪聲比晶體管的小，可用于頻率高得多的低噪聲放大器。 噪聲系數(shù)很低的放大器。一般用作各類無線電接收機(jī)的高頻或中頻前置放大器，以及高靈敏度電子探測(cè)設(shè)備的放大電路。在放大微弱信號(hào)的場(chǎng)合,放大器大器自身的噪聲對(duì)信號(hào)的干擾可能很嚴(yán)重，因此希望減小這種噪聲，以提高輸出的信噪比。由放大器所引起的信噪比惡化程度通常用噪聲系數(shù)f來表示。理想放大器的噪聲系數(shù)f=1（0分貝），其物理意義是輸出信噪比等于輸入信噪比?，F(xiàn)代的低噪聲放大器大多采用晶體管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管；微波低噪聲放大器則采用變?nèi)荻O管參量放大器，常溫參放的噪聲溫度te可低于幾十度(

3、絕對(duì)溫度)，致冷參量放大器可達(dá)20k以下，砷化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管低噪聲微波放大器的應(yīng)用已日益廣泛，其噪聲系數(shù)可低于2分貝。放大器的噪聲系數(shù)還與晶體管的工作狀態(tài)以及信源內(nèi)阻有關(guān)。在工作頻率和信源內(nèi)阻均給定的情況下，噪聲系數(shù)也和晶體管直流工作點(diǎn)有關(guān)。為了兼顧低噪聲和高增益的要求，常采用共發(fā)射極一共基極級(jí)聯(lián)的低噪聲放大電路。產(chǎn)品信息產(chǎn)品信息應(yīng)用:噪聲放大器(lna)主要面向移動(dòng)通信基礎(chǔ)設(shè)施基站應(yīng)用，例如收發(fā)器無線通信卡、塔頂放大器(tma)、組合器、中繼器以及遠(yuǎn)端/數(shù)字無線寬帶頭端設(shè)備等應(yīng)用設(shè)計(jì)，并為低噪聲指數(shù)(nf,noisefigure)立下了新標(biāo)竿。目前無線通信基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)正面臨必須在擁擠的頻譜內(nèi)

4、提供最佳信號(hào)質(zhì)量和覆蓋度的挑戰(zhàn)，接收器靈敏度是基站接收路徑設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的要求之一，合適的lna選擇，特別是第一級(jí)lna可以大幅度改善基站接收器的靈敏度表現(xiàn)，低噪聲指數(shù)也是關(guān)鍵的設(shè)計(jì)目標(biāo)，avago提供了1900mhz下0.48db同級(jí)產(chǎn)品最佳的噪聲指數(shù)。另一個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)為線性度，它影響了接收器分辨緊密接近信號(hào)和假信號(hào)分別的能力，三階截點(diǎn)oip3可以用來定義線性度，在1900mhz和5v/51ma的典型工作條件下，avago特有的gaas增強(qiáng)模式phemt工藝技術(shù)可以帶來0.48db的噪聲指數(shù)和35dbm的oip3，在2500mhz和5v/56ma的典型工作條件下，噪聲指數(shù)為0.59db，oip3

5、則為35dbm。通過低噪聲指數(shù)和高oip3，這些avago的新低噪聲放大器可以提供基站接收器路徑比現(xiàn)有放大器產(chǎn)品更大的設(shè)計(jì)空間?？烧{(diào)整能力和共通引腳安排帶來設(shè)計(jì)優(yōu)化和靈活度電源電源內(nèi)置有源偏壓電路，avago低噪聲放大器的工作電流可以調(diào)整，使設(shè)計(jì)工程師可以在工作功耗和輸出線性度間進(jìn)行取舍，通過oip3的測(cè)量并維持最佳的噪聲指數(shù)，基站設(shè)計(jì)工程師可以擁有使用相同avago低噪聲放大器滿足各種設(shè)計(jì)需求和不同地區(qū)要求的靈活度。由于必須在發(fā)射和接收電路卡中加入更多的通信頻道，印刷電路板的空間也成為基站設(shè)計(jì)工程師所面臨的另一項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，avago選用了小型4mm2的qfn封裝來滿足這個(gè)市場(chǎng)需求，這兩款新低噪聲放大器采用和avago現(xiàn)有900mhz低噪聲放大器mga-633p8相同的封裝尺寸、引腳安排和外部匹配電路，可以在不同頻帶工作的所有基站射頻前端設(shè)計(jì)上使用共通的印刷電路板設(shè)計(jì)，減少為不同頻帶和地區(qū)市場(chǎng)提供基站解決方案時(shí)所需要的印刷電路板設(shè)計(jì)數(shù)量。高線性低噪聲放大器關(guān)鍵功能高線性低噪聲放大器關(guān)鍵功能1500mhz到2300mhz工作同級(jí)最佳噪聲指數(shù)(nf)：0.48db1900mhz35dbmoip317.8db增益21dbmp1db1900mhz2300mhz到4000mhz工作低噪聲指數(shù)(nf)：0.59db2500mhz35dbmoip31