低噪聲放大器的設(shè)計(jì)

1、低噪聲放大器的設(shè)計(jì)參數(shù)：低噪聲放大器的中心頻率選為2.4GHz,通帶為8MHz通帶內(nèi)增益達(dá)到11.5dB,波紋小于0.7dB通帶內(nèi)的噪聲系數(shù)小于3通帶內(nèi)絕對(duì)穩(wěn)定通帶內(nèi)輸入駐波比小于1.5通帶內(nèi)的輸由駐波比小于2系統(tǒng)特性阻抗為50歐姆微帶線基板的厚度為0.8mm,基板的相對(duì)介電常數(shù)為4.3步驟：1 .打開工程，命名為dzsamplifier。2 .新建設(shè)計(jì)，命名為dzsamplifier。設(shè)置框如下：點(diǎn)擊OKW,如下圖var-41u_oc.士S豺.-TViiCFVCE,W；.mlKpbt1.IC.PM叫ETERSWEEP»SweeaV-.,.S-WHfiVairs,.r,SEhrsta

2、gsmaE§1F1DC1：SmHt營(yíng)sniamfZ?"SEfns由/全2同',號(hào)冏府闌''''-SimktstannDeMarr5-.當(dāng)士宙115匕時(shí)2m4心，.Sisrt=2flScpilOOuA'Sfep=inDCiS6irt=US-Ep>5盯也pl/l'''模板為BJT_curve_traver,帶有這個(gè)模板的原理圖可以自動(dòng)完成晶體管工作點(diǎn)掃描工作。3.在ADS元件庫(kù)中選取晶體管。單擊原理圖工具欄中的打開元件庫(kù)，單擊I-32011Component搜索“32011"。其中sp開頭的

3、原件是S參數(shù)模型，可以用來作S參數(shù)仿真，但這種模型不能用來做直流工作點(diǎn)掃描。以pb開頭的原件是封裝原件,可以做直流工作點(diǎn)掃描，此處選擇pb開頭的。4.按照下圖進(jìn)行連接J.二工蛻Clm5t""陋陽'VCEV''儂叩質(zhì)®5RO.B0=IE=.PETER.TER3卬i.UuIEE-軍nlnGRn手怛ifEF叩H：.,SmhrSndfeha'&mhrtHoehta,XEsr-nxMlEjS卜-.如1耳3.助中M弧uA£盼12倒對(duì)DC1.二SwpQ'5w»t'''"5.將參

4、數(shù)掃描控制器PARAMETERSWEEPStart項(xiàng)修改為Start=0.6.點(diǎn)擊懦進(jìn)行仿真，仿真結(jié)束后，數(shù)據(jù)顯示窗自動(dòng)彈由如下圖：BJTDCCollectorCurrentvsCollector-EmitterVohageUsewithBJT_t：ur/e_tracerSchematicTanplateVCEmlVCE=3.300IC.i=QiQ04IBB=D.DDOO4O7.Valuesatbiaspointindicatedbmarkerml.MovemafkertoupdsteiDevicePower“CEConsumption.Watts3.O0D0£12晶體管S參數(shù)掃描。

5、(1)重新新建一個(gè)新的原理圖S_Param§進(jìn)行S參數(shù)掃描。如下圖:點(diǎn)擊OK后，出現(xiàn):SK)p=1(.DGHZ-Step=O1GHz-回口加麻而南U日郵曬南01噌jParamwjau而_dB_SETtri”(2)在ADS元件庫(kù)中選取晶體管單擊原理圖工具欄中的小，打開元件庫(kù)，然后單擊Arsalug/RFLi/brari已s32011Conponeiit搜索32011”。此處選擇sp開頭的即hpAT-32011519950105(3)以如圖的形式連接siarioGHiStop=io.nGHzStep-0iGHzDispiaifTemplatedisptErtipT"'r

6、，S_Paranr$_Qu£K_(jB_Smll(4)雙擊S參數(shù)仿真空間SP,將仿真控件修改如下。(5)點(diǎn)擊仿真按鈕，進(jìn)行仿真。數(shù)據(jù)如下圖所示:(6)雙擊S參數(shù)的仿真控件，選中其中的【CalculateNoise，如圖執(zhí)行后:注意：晶體管參數(shù)指標(biāo)如下：1 .晶體管sp_hp_AT32011_5_1995105勺頻率范圍為0.1GHz-5.1GHz滿足技術(shù)指標(biāo)。2 .通帶內(nèi)噪聲系數(shù)滿足技術(shù)指標(biāo)。3 .通帶內(nèi)增益不滿足技術(shù)指標(biāo)。4 .通帶內(nèi)輸入駐波比不滿足技術(shù)指標(biāo)。5 .通帶內(nèi)輸出駐波比不滿足技術(shù)指標(biāo)。結(jié)論如下：1 .頻率范圍和噪聲系數(shù)滿足技術(shù)指標(biāo)，可以選取該晶體管。2 .通帶內(nèi)增益、輸

7、入輸出駐波比不滿足技術(shù)指標(biāo)，需要添加輸入輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，通過輸入輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)該3項(xiàng)指標(biāo)。SP模型仿真設(shè)計(jì)1 .在dzsamplifier工程中，新建設(shè)計(jì)，命名為S_Params_1然后按照下圖添加器件，并進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置:rTenri,rgm.Num-12=50OhmASPXTenriTenrr2.Num=2Z=50Ohmip_AT2D11_5_19950105SNin_LBia;="0jtVce=27VlC=2rnA"它“UEnC產(chǎn)”pi。-5.10GHZ1-LS-PARAMETERSS_ParaiTiZihi=zin(Sii,PortZi)軸start=UGHzS

8、top=5r1GHcStep=&1GHz123412 .運(yùn)行后，插入數(shù)據(jù)顯示框，選擇回，在其中選擇Zin1,出現(xiàn)幅值相角顯示框ZM3DOOOH1i5MrwaaKJWW-27Rg5Q.XWeWXJ*«27UXIMH2WMw-aKL3QAtlaoaihttfz113J3IWZia3g13CDa.21至D13Q?3W2T3?1更口皿工I®JVl133D*上SIDdiimsZZUWi演7gZ*C口3工通口5:mWE2Ml£1lUHE.3cDKO口5匚1293EJW犯2E3$4*涉17HG3-BlW1i!-3E3-5t471問N中WaitZ34-aFSKi通$193

9、口EEKRE2'-71於例小耳*1qiK>7335Qgmi.'-74en3«上玉."5231力“iP-TiJIFN國(guó)FT71013-E%2B35K-771352BCEMl33Bate>-rraa7舊Ki'-tT®S212.212-77512醛ei4.'-T?flS71K"=：OCOI5A；制H2-7"225-T11531EH：R-FEW5159TIC'."£210TOCn-tezM147T匿IE*雙擊這個(gè)框，出現(xiàn)TraceOptions.選中Zin1激活Zinl點(diǎn)擊選中Re

10、/Imaginary出現(xiàn)實(shí)部和虛部freqZin1OODQOHzTDD.0MH2ZCO.OMHz300.0MHz430.0MHzKJDOMHseSDOUHzTM.OMHzSCC.OMHz9000MHz1OODGHzL18GHz120DGHz1.3OOGHS14O0GHz1KDSHzt.&KSHz1.700GHzI.BOTGHz1900GHz2.0COGH22.100GHz2.200GHz2300GHz240DGHZ2.5O0SHZ2600GHz2.700GHz2.800GHz2WXJGHz3.2S3E3-jl337E-11112.-j4M.33e446S7-J2072er.1lO*j1

11、35.ai422.D32-J1D3.3&421.425-jS2,47517.7S2-j67,D1517.527-iM.467i47.75617.0&T-j41.24517.17D-j3fl12D1C,S31-j31.651ic.eae)27.5441P,715)24.2231075t-j23.63310.5K-J17.&03l6.d0014.&S3.J12,SO3ie.&&e-jio.27D1e.722-閔劃1Uia戶84017.254-J4.246t7.142J162717.115-P，38517tae+ji.sxi7,eaa+J3.44717

12、.77+J4,oa617.&63-jE.52018,147+J&48017&14+j10.123查的在中心頻率2.4GHz#,輸入阻抗為Zin1=17.586+j*1.530.設(shè)計(jì)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)在SP模型的輸入端采用單支節(jié)匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行匹配，具體步驟如下:1.在微帶線元件面板上，選擇MSUB插入原理圖中。具體參數(shù)如下:MSubMSUB,MSubl，,H-08mm.Er4.3MUI1Cond=58E+7Hu-T.0e+033mmT-003mmTanDm口001.Rough=qmm2,在元件列表中選擇“小Circuit1KS,將單支節(jié)網(wǎng)絡(luò)匹配產(chǎn)n嬴插入到原理圖中。參數(shù)說明：F=

13、2.4GHz表示單支節(jié)匹配網(wǎng)絡(luò)的中心頻率Zin=50Q,表示匹配的目標(biāo)輸入阻抗Zload=(17,586+j*1,530只,表示前面計(jì)算出來的輸入阻抗Zstub=58,表示支節(jié)的特性阻抗Zline=50Q,表示傳輸線的特性阻抗3,單擊原理圖中的SSmtch,然后點(diǎn)擊菜單欄中的設(shè)計(jì)向?qū)esignGuideJ-PassiveCircuit】，選擇DesignAssistant點(diǎn)擊【Design】，進(jìn)行設(shè)計(jì)。4.電路圖如圖所示：uTsrra./feSLuNum»12=50OhmSPCA_SETatdhVCA.SSMatcbl-Sutat-IWSubl.F=2.4GHz.Zin=50Ohn

14、-32D11_5SNIIBk='Gjt:Voe=2,7V$2rrA1電rmT&rnfl2',hlufin=2，二=5二口1?丁.Zl'Md'=l,75=1工劃蛻戶MF®.®mGHT=2stutj=53Ofim,-ZHr*50Ohm，.Celia畤mm.S-PARMETERS,MSub5.數(shù)據(jù)圖如圖所示:£Psarsarn'p"""”SP13isct=QGhizStcp=5.1GHzStepO.16HzEf=4.3Mlf=1CGnd=53E-忤213e+233'miS11表示輸入端

15、匹配良好。S22表示輸出端匹配不好。S21=7.881表示增益沒有達(dá)到技術(shù)指標(biāo)。設(shè)計(jì)并優(yōu)化輸入輸由匹配網(wǎng)絡(luò)由圖可以得知，只添加輸入匹配網(wǎng)絡(luò)不能滿足技術(shù)指標(biāo)，下面同時(shí)添加輸入輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)輸入輸出匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到技術(shù)指標(biāo)。1.將原理圖S_Params_1另存為原理圖S_Params_22,刪掉原理圖S_Params_2±的單支節(jié)輸入網(wǎng)絡(luò)匹配SSMtch,采用微帶線構(gòu)成單支節(jié)匹配網(wǎng)絡(luò)，便于優(yōu)化。3.計(jì)算頻率為2.4GHz時(shí)的微帶線寬度W=1.52mm。4,微帶線的開路等效線MLEE優(yōu)化區(qū)間全部設(shè)置為2-20mm,優(yōu)化目標(biāo)是L。5.電路圖如下:+mmOPTIM.Opiim1r1

16、r，0pllm1QM也收aT,町1,S.wKKtSuW1Ti*15?mm-BL-i59mmi01期inim1urtWJ和醛1跖/1例2.km，向wU-屯自rreL=-3-'CI1d-51DGt1Z以此外（/飛才坨'UiMii®制-Sie所K，-ZeslrEdEEU.,SeKJJlftW,PF1F|J9髀t種Wt"7扁眩加*3。'-國(guó)營(yíng)胃電風(fēng)黃匚EH-占"Seed_*3忸朋口臺(tái)rEM.一"/邯|騏飛乾,.SivtOfmmraa-nci赤出口制向近,&a-fiNonira>HQ.-后3i足居II耗RBT&TW-S

17、P1:DE>V-SJU-1SBKrirMSl;7152mini,w-152mmE*i5Smm期而1-Gn空.wim-2*Rflk£fah4?T17.su&si-vsJbrtW-1：S2ffiffl一看gfliim用F號(hào):jrre“QdsiI'POptlfflGC前'.,"Eupr-Bisor/-.-后色的用十提WnH癌明,占Mln-口.何果,卜'2/第3中-m'-切看單mRi-0TGMZ',.將,口手阻卬尸30也.-w'£ef''',rIts''.1MT裊和市.S

18、P2更新后的電路圖:IIGSrSlSBFsCu，F(xiàn)rej'Hl-鵬電第nmm.0P71M52mrn,5Zmni.MLEf.TL7.。而而1”'0p£WlJpe-P粗Dhi4i:龍EM-，.ctmdeirertjai.snau潑卻,fqW4"尸Mpr1,amalGoalai-b飛電專國(guó)霞5的1，“，”Sm后卬EVa.口"Up"are日3H:1白居才是5eh巾”subt-MMbbr*”討1七巾而,'-L*11¥SSiIftfflpyGaalOpimGoanSim.ns3ncs：=m&-SP2,-Wh-a.a.H.Bvsmt口訕*lgnJ-山勺彼不產(chǎn)F右一力m第ur(i-q怕kz-第Mi4卜&IGrz-mmTL>SUK'UM"r學(xué)一七r”葬FKl豌逑土W.EFRE*,Nun-IZ-=：O6m-AW-TL&i*1?52wi42-1nt2-152mnL-2mimFilS2mn-=tVk-2,tV爐2im；V隼U10'310GF150alOMM18叩.三工卬'：5圖整:：s*n汽hWA"的二“一一一Mas->5-5-的|<岬”.中門孽.-Rlfi.gtMr(l<41GmzftiMgriiliti8*idz