1、单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,射频通信电路,信息工程学院,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,射频通信电路,概述,信息工程学院,第五章,低噪声放大器,1,特点:,1.,位于接收机的,最前端,噪声,越小越好,要求有,适当,的,稳定,的增益,2.,接收的信号很,微弱且变化,小信号线性放大器,线性动态范围大,增益自动控制,3.,通过传输线,直接和天线,或,天线滤波器,相连,匹配,4.,应具有,选频功能,，抑制带外和镜象频率干扰,本章内容,（,1）.低噪声放大器的,性能指标,（2）.,低噪声放大器的,设计,（3）.,复习晶体管的电路模型,功率最
2、大传输,噪声系数最小,2,多级线性网络级联总噪声系数,2.,增大第一级的增益,可以减少后级对系统噪声系数的影响,1.,系统前级、特别是第一级的噪声系数,对系统影响最大,结论：,多级线性网络级联的噪声系数,3,描述晶体管的两种模型,特点：,模型中的每个参数均对应一定的物理意义,适用的频率范围较宽,举例：,混合 型模型,1.,物理模型,等效电路模型,2.,网络模型,特点：,把晶体管视为一个双端口黑盒子，分析其端口参数,适用于特定频率、线性参数,举例：,S参数,注意：,应用不同的模型，分析设计低噪放的方法不同,本章重点用晶体管的混合 型模型分析、设计低噪放；,用S参数分析、设计低噪放。,4,5.1低
3、噪声,放大器指标,5,5.1 低噪声放大器指标,指标,0.5m GaAs FET,0.8m Si Bipolar,电 源 电 压,3.0V,1.9V,电 源 电 流,4.0mA,2.0mA,频 率,1.9GHZ,1.9GHZ,噪声系数NF,2.8dB,2.8dB,增益Gain,18.1dB,9.5dB,IIP,3,11.1dBm,3dBm,Input VSWR,1.5,1.2,Output VSWR,3.1,1.4,隔 离,21dB,21dB,低噪放（LNA）高频、小信号、线性、选频放大器,6,低噪放（LNA）指标分析,（1）低功耗移动通信的必然要求,（2）工作频率取决于晶体管的特征频率,与工
4、作点有关,取决于半导体工艺,低电源电压,小的静态电流跨导 小,7,（3）噪声系数,双极晶体管:共射,共源MOS管,双极晶体管放大器的噪声,与基区体电阻 有关,放大器的噪声与工作点有关,放大器噪声系数与信号源内阻有关,分析：,线性网络：,8,（4）增益,增益要,适中,增益大,可降低,后级对系统噪声系数的影响,增益大后级易产生非线性,失真,增益,取决于,跨导,由工作点决定,负载,LNA的,负载形式,LC谐振回路 Q值、谐振阻抗,集中参数选频滤波器注意阻抗匹配,（5）自动增益控制,根据接收信号的强弱自动控制增益,信号弱，增益大,信号强，增益小，以防,后级非线性失真,9,（6）输入阻抗匹配,放大器与输
5、入源的匹配,最大功率传输,共轭匹配,噪声系数最小,噪声匹配,匹配网络,纯电阻网络,电抗网络 ,宽带放大、消耗功率、增加噪声,不增加噪声、窄带放大,10,（6）输入阻抗匹配,匹配方式,a.,共源组态,输入阻抗很大,并联电阻等于,信号源内阻,b.,共栅组态,输入阻抗,改变 达,匹配,c.,电阻负反馈改变输入阻抗,d.,源级电感负反馈改变输入阻抗,增加噪声,宽带放大、,增加噪声、,功耗较大,窄带放大、噪声性能较好,11,（7）线性范围,衡量,指标,：三阶互调截点IIP,3,、增益1dB压缩点,（8）隔离度和稳定性,引起不稳定,的原因,正向,传输压控电流源,反向,传输极间电容,注意,：,（1）线性范围和器件有关,（2）线性范围和电路有关,（3）输入端的阻抗匹配也会影响放大器的线性范围,输出点+,输出点-,输入,增大LNA的反向隔离可以减少本振信号从混频器向天线的泄漏程度。,12,失配法,采用,共射共基,（共源共栅）组,合连接,改进措施,中和法,用,中和电容,抵消,由 引起的反向传输,13,
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