利用ADS设计可批产的3.5 GHz低噪声放大器
ADS设计低噪声放大器的详细步骤
由于sp模型本身已经对应于一个确定的直流工作 点,因此在做S参数扫描的时候无需加入直流偏 置。 观察sp模型晶体管的参数显示,在此例中,标定 的频率适用范围为0.1~5.1GHz,在仿真的时候要 注意。超出此范围,虽然软件可以根据插值等方 法外推除电路的特性,但是由于模型已经失效, 得到的数据通常是不可置信的。 在本例中,要在 控件中作相应的修改。
3.2晶体管S参数扫描-sp模型
点击 ,激活的是图 形显示方式,在左边所 列的参数列表中选择需 要的参数,如:S(1,1) 后,在点击 将其 加入右边的显示列表。
3.2晶体管S参数扫描-sp模型
然后会弹出数据显示 的格式,对于S(1,1), 选择dB。
3.2晶体管S参数扫描-sp模型
得到S(1,1)的显示如图所示
按照下图所示接入晶体管,连线按键为 ,注 意确认线完全接好,由于此晶体管发射极有两 个管脚,在此处接一个即可。
3.1晶体管直流工作点扫描
按Simulate键 ,开 始仿真,这时会弹出 一个窗口,该窗口会 现实仿真或者优化的 过程信息。如果出现 错误,里面会给出出 错信息,应该注意查 看。
3.1晶体管直流工作点扫描
3.3 SP模型仿真设计-输出匹配设计
各种文件的命名 电路的布局以及参数的设置和选择 要有合理的设计顺序 物理概念要明确,不要在无意义的地方花时间
要记住你在使用的是软件
比如:按照加工精度,有些线条太细是不能实现的,另外追求小数点后 面N位的精确也是无聊的。 注意仿真中使用模型的适用范围,比如:小信号模型就不能用来看三阶 交调等非线性的曲线(看了也是错的),微带线仿真的时候,注意要 L>W,软件中的模型才是对的。等等。 要按照先局部后整体的优化,切忌直接全局优化,最好能够预先计算设 置优化元件的初值。 要注意仿真的数值稳定性,对于对参数以来敏感的仿真结果在最后制作 的时候是很难实现的。适当的时候需要考虑改系统拓扑。 养成不明白就多看看help的习惯
基于ADS的低噪声放大器电路设计
0 引言低噪声放大器广泛应用于通信、遥感遥控、电子对抗、智能测绘、广播电视及各种高精度射频接收系统中,其主要功能是将低电压信号进行小信号放大。
目前各种电路需要的低噪声放大器要满足噪声系数低、足够的增益、工作稳定性好、足够的带宽和大的动态范围[1]。
因此设计放大器要充分考虑其带内反射、增益、NF 和稳定性等重要指标。
本文设计的低噪声放大器,要求频率范围为376MHz-420MHz,输入和输出端口反射小于-15dB,增益大于等于20dB,稳定性系数大于等于1,噪声系数不大于1.2dB。
1 主要电路设计1.1 放大器选型根据设计要求,需合理选择低噪声放大管:本文选择低噪声放大管AT41511。
在NF、增益以及1dB 压缩点均满足实际设计要求。
采用ADS 软件,进行电路设计,然后进行仿真测试,测试设计电路各项性能指标是否符合要求。
(PHEMT)AT41511管在集电极和基极之间接入一个串联的RC 反馈。
这样调整电阻R 以及电容C 的值就可以改善输入输出匹配,并且通过牺牲低频增益改善稳定度。
1.2 偏置电路设计完成配件选型后,需要下载和安装晶体管的库文件:采用ADS 对设计电路进行仿真,考虑到仿真的准备性,需要下载芯片器件的ADS 仿真文件。
晶体管放大器的偏压设计都以一个电源供应配合电阻网络组成。
为获得较低的噪声系数参考AT-41511手册选定直流工作点为Q(VCE,IC)即VCE=5.0V,IC=5mA 且已知=100β,0.75BE V V =, 2.5BB V V =,BB c I I ≈VCC=6V,取近似值根据以下公式可以得到直流偏置电路电阻R B、R 1、R F、R C的阻值。
cB I I β=,BB BE B BV V R I −=,1BBBB V R I =;CE BB F B BB V V R I I −=+,CC CEC C B BBV V R II I −=++采用集电极反馈的偏置电路如图1所示。
LNAADS设计低噪声放大器的详细步骤
仿真结束,弹出结果窗口,如下页图。 注意关闭的时候要保存为适宜的名字。 另外图中的Marker是可以用鼠标拖动的。 由于采用的是ADS的设计模板,所以这 里的数据显示都已经设置好了。一般情 况下,数据的显示需要人为自行设置。
3.1晶体管直流工作点扫描
典型仿真结果图
3.1晶体管直流工作点扫描
注意如何规划仿真,才能尽快得到需要的电路
2.软件仿真中需要注意的几个问题
仿真时模型的选择1
晶体管
sp模型:属于小信号线性模型,模型中已经带有了 确定的直流工作点,和在一定范围内的S参数,仿 真时要注意适用范围。Sp模型只能得到初步的结 果,对于某些应用来说已经足够,不能用来做大信 号的仿真,或者直流馈电电路的设计,不能直接生 成版图。 大信号模型:可以用来仿真大、小信号,需要自行 选择直流工作点,仿真时要加入馈电电路和电源。 带有封装的大信号模型可以用来生成版图
3.2晶体管S参数扫描-sp模型
然后新的Design文件生成,窗口如下
3.2晶体管S参数扫描-sp模型
同3.1节对应操作,加入 sp模型的晶体管,并连 接电路如图。地的设置 按上面的 键即可调入。 图中的Term也是在仿真 中要经常用到的组件, 用以表示连接特征阻抗 的端口。
各种文件的命名 电路的布局以及参数的设置和选择 要有合理的设计顺序 物理概念要明确,不要在无意义的地方花时间
要记住:按照加工精度,有些线条太细是不能实现的,另外追求小数点后 面N位的精确也是无聊的。 注意仿真中使用模型的适用范围,比如:小信号模型就不能用来看三阶 交调等非线性的曲线(看了也是错的),微带线仿真的时候,注意要 L>W,软件中的模型才是对的。等等。 要按照先局部后整体的优化,切忌直接全局优化,最好能够预先计算设 置优化元件的初值。 要注意仿真的数值稳定性,对于对参数以来敏感的仿真结果在最后制作 的时候是很难实现的。适当的时候需要考虑改系统拓扑。 养成不明白就多看看help的习惯
利用ADS软件设计X频段低噪声放大器
文章编号:1001-893X(2006)01-0119-04利用AD S软件设计X频段低噪声放大器①唐海啸1,张玉兴1,杨陈庆2,杨玉梅1(1.电子科技大学电子工程学院,成都610054;2.西南电子设备研究所,成都610036)摘 要:首先简要介绍微波低噪声放大器的设计理论和方法,然后介绍使用Agilent公司的微波电路CAD软件ADS进行仿真和优化设计一个X频段的低噪声放大器的方法和过程。
对制成品的实际测试和调试表明,此放大器达到了预定的技术指标,性能良好。
其工作频段为8.6~9.5GHz,噪声系数≤1.8d B,增益为23d B,带内平坦度≤±0.5dB。
关键词:低噪声放大器;噪声系数;增益;S m ith圆图;ADS仿真软件;优化中图分类号:T N722.3 文献标识码:AAn X Band Low Noise Ampli fi er Desi gn with ADS Software TAN G Hai-xiao1,ZHAN G Yu-xing1,YAN G Chen-qing2,YAN G Yu-m ei1(1.School of Electr onic Engineering,University of Electr onic Science and Technol ogy of China,Chengdu610054,China;2.South west China I nstitute of Electr onic Equi pment,Chengdu610036,China)Abstract:The design theory and method of a m icr owave l ow noise a mp lifier(LNA)is intr oduced.Then, the technique and p r ocess of si m ulating and op ti m izing an X band LNA with ADS s oft w are by Agilent is ex2 p lained.Finally,the p ractical test and debugging of the p r oduct de monstrate that this LNA meets the tech2 nical require ments and works well.Its operati on band is8.6~9.5GHz,noise figure(NF)≤1.8d B,gain =23d B,in-band flatness≤±0.5dB.Key words:l o w noise a mp lifier(LNA);noise figure;gain;s m ith circle;ADS s oft w are;op ti m ize1 引言低噪声放大器(LNA)在接收机系统中处于前端,主要作用是放大接收到的微弱信号,降低噪声干扰。
基于ads的低噪声放大器设计
基于ADS 的低噪声放大器设计[摘要]伴随着无线通信和CMOS 工艺的发展,让基于CMOS 工艺下的射频集成电路设计成为目前研究热点。
本文主要是设计低噪声放大器,决定着接收机整体性能的关键模块。
它需要具有低噪声、良好的增益、线性度、较低的功耗和合适的输入输出匹配。
本文是基于TSMC 0.18umCMOS 工艺并运用电感源极负反馈与共源共栅结构的结合作为设计低噪声放大器的基本框架,并采用ADS 软件对电路图进行仿真,对初步仿真结果进行进一步分析,处理的难点在于这些参数是密不可分的,因此要对它们进行折衷的考虑分析、优化调谐操作等等。
仿真结果为:在5.2GHz 处,输入输出回波放射系数与都小于-30dB, 增益值11S 22S 为14.106dB ,功耗为38mA ,噪声系数为1.228dB,1dB 压缩点为-11.2021S dBm,三阶互调点为-2.5dBm 。
以上结果均满足预先的设计指标要求。
[关键词] 低噪声放大器 ADS 仿真 CMOS 工艺 电感源极负反馈共源共栅Low Noise Amplifier design besed on ADSZheng pengdaNO: 2011850022, Electronic science and technology major, 2015,Information Engineering College of Jimei UniversityAbstract: With the development of wireless communication technologies and CMOS tec-hnolo gy, let radio frequency integrated circuit design based on CMOS process has become the hot topic of the current research. This paper is to design the low noise amplifier whi-cth is the key to t he overall performance of the receiver module. It has required low noise,good gain and linearity, l ow power consumption, the appropriate input and output matching. This paper is based on TSMC 0.18 um CMOS process and cascode topology with induct-ive source degenration negative feedb ack as the basic framework of the design of low noi-se amplifier. The circuit diagram of low noise amplifier with ADS software simulation. Forpr-eliminary simulation results for further analysis, deal with thedifficulty is that these paramet-ers are inseparable, so want to compromise their consideration analysis, optimization andtuning operation and so on. Simulation results : at 5.2 GHz, input and output echo radiati-on coefficient and are less than 30 dB, the gain value of 14.106 dB, power consumptionis 38 ma, noise coefficient is 1.228 dB, 1 dB compression poi-nt for -11.20 dBm, The thirdorder intermodulation point of 2.5 dBm. These results can satisfy the requirements of desi-gn index of the advance.Key words : Low Noise Amplifier, ADS simulation, CMOS technology, Cascode topology with inductive source degenration引言 (1)第1章低噪声放大器的基本原理以及性能参数 (2)1.1 基本概念 (2)1.2 低噪声放大器性能参数的介绍 (3)第2章低噪声放大器的方案设计 (7)2.1 电感源极负反馈结构的采用以及相应的参数介绍 (7)2.2 共源共栅结构(Cascode)的低噪声放大器 (8)2.3 单端和差分放大器 (9)第3章低噪声放大器的电路设计与仿真结果 (11)3.1 低噪声放大器的电路图设计 (11)3.1.1 低噪声放大器设计的性能指标要求 (11)3.1.2 低噪声放大器(LNA)的电路图 (12)3.2 仿真结果电路图 (12)3.3 仿真结果分析 (13)3.3.1 DC直流仿真 (13)3.3.2 S参数的仿真 (14)3.3.3 S 参数的调谐模式 (16)3.3.4 1dB压缩点仿真 (19)3.3.5 三阶互调仿真 (21)3.3.6 低噪声放大器的仿真结果指标值 (22)结论 (23)致谢语 (24)[参考文献] (25)近年来,随着无线通信技术被大规模应用到社会生活中的各个领域,如:GPS全球卫星定位系统、无线局域网WLAN、雷达、遥感遥控、移动通信、无线接入系统(蓝牙)、高速语音、蜂窝式个人通信与基地站、智能交通系统等等,射频无线通信技术在现代生活中就扮演着举足轻重的角色,它的高度机动性和灵活性使它的应用日益广泛。
利用ADS设计低噪声放大器LNA
利用ADS 设计LNA低噪声放大器设计的依据和步骤:•满足规定的技术指标噪声系数(或噪声温度);功率增益;增益平坦度;工作频带;动态范围输入、输出为标准微带线,其特征阻抗均为50Ω步骤:• 放大器级数(对于我们,为了便于设计和学习,通常选择一级) • 晶体管选择 • 电路拓扑结构 • 电路初步设计•用CAD 软件进行设计、优化、仿真模拟一、低噪声放大器的主要技术指标1.LNA 的噪声系数和噪声温度 放大器的噪声系数NF 可定义如下outout in in N S N S NF //=式中,NF 为微波部件的噪声系数;S in ,N in 分别为输入端的信号功率和噪声功率; S out ,N out 分别为输出端的信号功率和噪声功率。
噪声系数的物理含义是:信号通过放大器之后,由于放大器产生噪声,使信噪比变坏;信噪比下降的倍数就是噪声系数。
通常,噪声系数用分贝数表示,此时)lg(10)(NF dB NF =放大器自身产生的噪声常用等效噪声温度T e 来表达。
噪声温度T e 与噪声系数NF 的关系是)1(0-⋅=NF T T e 式中,T 0为环境温度,通常取为293K 。
2.LNA 的功率增益、相关增益与增益平坦度微波放大器功率增益有多种定义,比如资用增益、实际增益、共扼增益、单向化增益等。
对于实际的低噪音放大器,功率增益通常是指信源和负载都是50Ω标准阻抗情况下实功率增益的大小还会影响整机噪声系数,下面给出简化的多级放大器噪声系数表达式: (112)13121+-+-+=G G N G N N N f f f f其中:f N -放大器整机噪声系数;321f f f N N N ,,-分别为第1,2,3级的噪声系数;21G G ,-分别为第1,2级功率增益。
从上面的讨论可以知道,当前级增益G 1和G 2足够大的时候,整机的噪声系数接近第一级的噪声系数。
因此多级放大器第一级噪音系数大小起决定作用。
作为成品微波低噪音放大器的功率增益,一般是20-50dB 范围。
利用ADS仿真设计低噪声放大器内容摘要本文给出了利用ADS仿真
利用ADS仿真设计低噪声放大器内容摘要:本文给出了利用ADS仿真设计低噪声放大器的设计方法及步骤,同时给出了该电路的优化仿真结果及电路性能在批量生产中的合格率。
通过设计方法可以看出,利用ADS进行微波电路仿真,它不但很方便的得出最佳电路设计,同时也能对微波电路的容差特性进行了仿真分析,是微波产品设计的良好工具。
关键词:S参量仿真、噪声系数、稳定性、YIELD、Y4IELD优化仿真。
1.引言:ADS软件在射频电路的仿真分析与设计方面的应用非常方便,通常对于小信号特性可以进行S参量仿真(?),可以得到电路的噪声系数、输入输出驻波比、增益及电路的稳定性。
在电原理分析中可以利用仿真器YIELD进行电路的合格率分析,可以利用仿真器YIELD OPTIM进行电路最大合格率的优化分析,从而得到电路的最佳容差设计。
利用ADS软件进行低噪声放大器的设计我们会采用以上的工具进行电路的设计与优化,输出一个合格率较高的产品设计,为最终产品的开发成功奠定良好的基础。
2.设计目标在无线通信领域,为了提高接收信号的灵敏度,一般在接收机的最前端放置低噪声放大器,由于低噪声放大器的噪声系数较小,而接收系统经过合理的增益分布后,噪声系数主要由低噪声放大器决定,因此,降低低噪声放大器的噪声系数,是提高接收灵敏度的一种关键手段。
本文讲述的是用PHEMT场效应管ATF34143进行电路第一级的设计方法。
对于电路的第二级以及后续电路可以采用MMIC微波单片放大器完成。
因此低噪声放大器的关键设计是电路的第一级。
我们利用ATF34143完成的第一级低噪声放大的设计目标是:频率范围:1710MHZ~1980MHZ增益:大于12dB增益平坦度:每5MHZ带内小于0.2 dB输入回波损耗:小于1.5输出回波损耗:小于2.0噪声系数:小于0.8dB (纯电路噪声系数不考虑连接损耗)第二级对第一级呈现纯50Ω阻抗。
3.仿真设计:a)利用小信号S参量仿真A TF34143场效应管的最佳噪声系数下的源阻抗匹配及负载阻抗匹配条件。
ADS设计低噪声放大器详细步骤
列表显示如图所示。 选中列表后,工具栏 被激 活,可翻页查看所有 的数据。
3.2晶体管S参数扫描-sp模型
加入噪声系数的仿真: 回到Design窗口,双击 控件, 在Noise栏中,选中 然后仿真, 进入数据输出窗口。
3.2晶体管S参数扫描-sp模型
选择适当的格式,显示2端口的噪声系数nf(2)。
(三)低噪声放大器的技术指标
输入输出反射系数 噪声系数 放大器增益 稳定系数 通带内的增益平坦度
(四)用ADS软件设计低噪声 放大器
本节内容是介绍使用ADS软件设计低噪声 放大器的方法:包括原理图绘制,电路 参数的优化、仿真,版图的仿真等。 下面开始按顺序详细介绍用ADS软件设计 低噪声放大器的方法。
3.2晶体管S参数扫描-sp模型
在
控件中修改参数如下
点击
按键,进行仿真,弹出数据输出窗口
3.2晶体管S参数扫描-sp模型
数据输出窗口如图所 示,图中以不同形式 显示输出S参数。 如图可见,晶体管的 输入匹配并不好
3.2晶体管S参数扫描-sp模型
这里介绍一下数据显示格式的控 制。用于格式控制显示的工具栏 位于视窗的左侧。点击相应的工 具,即可按照相应的数据格式输 出仿真结果。里面的Eqn用于自 定义相应的表达式,可对仿真得 到的结果进行运算后输出。以下 介绍一些基本的控制。
2.软件仿真中需要注意的几个问题
仿真时模型的选择2
集总参数元件
电容、电阻、电感:在进行电路优化时,可以直 接选用参数连续变化的模型,在系统设计最后, 需要把这些优化过的元件替换为器件库中系列中 的元件才是可以制作电路、生成版图的。替换时 选择与优化结果相近的数值,替换后要重新仿真 一次,检验电路性能是否因此出现恶化。
基于ADS的低噪声放大器设计与仿真(000002)
基于ADS的低噪声放大器设计与仿真(000002)齐齐哈尔大学综合实践(论文)题目基于ADS的低噪声放大器设计与仿真学院通信与电子工程学院专业班级 xxxxxxxx学生姓名 xxxxxxx学生学号 xxxxxxxxxxx指导教师 xxxxx摘要:低噪声放大器,实质上就是噪声系数很低的放大器。
一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器,以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。
噪声放大器主要面向移动通信基础设施基站应用,例如收发器无线通信卡、塔顶放大器、组合器、中继器以及远端/数字无线宽带头端设备等应用设计。
本次课程设计的主要目的是熟练运用先进设计系统(ADS)仿真软件设计一个基于BJT的低噪声放大器,其仿真结果能够实现放大微弱信号,从而降低噪声干扰。
在接收机或各种特定的无线通信系统中,能有效提高灵敏度的关键因素就是降低接收机的噪声系数,而决定接收机的噪声系数的关键部件就是处于接收机最前端的低噪声放大器。
因此,低噪声放大器的设计对整个接收机来说是至关重要的。
关键词:低噪声放大器先进设计系统双极结型晶体管噪声系数接收机目录摘要 (I)第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 低噪声放大器的应用 (1)1.3 本文课程设计实验目的及意义 (1)1.3.1 实验设计目的 (1)1.3.2 实验设计意义 (1)第二章低噪声放大器基础 (2)2.1 低噪声放大器的功能和指标 (2)2.2 软件设计仿真时注意事项 (2)第三章低噪声放大器的设计与仿真 (3)3.1 晶体管直流工作点的扫描 (3)3.1.1 建立工程 (3)3.1.2 晶体管工作点扫描 (3)3.2 晶体管的S参数扫描 (5)3.3 SP模型的仿真设计 (8)3.3.1 构建原理图 (8)3.3.2 SP模型仿真 (9)3.3.3 输入匹配设计 (10)3.4 综合指标的实现 (15)3.4.1 放大器稳定性分析 (15)3.4.2 噪声系数分析 (16)3.4.3 输入驻波比与输出驻波比 (16)第四章封装模型仿真设计 (18)4.1 直流偏置网络设计 (18)4.1.1 偏置网络计算 (18)4.1.2 偏置网络仿真 (19)4.2 封装模型的仿真 (20)4.2.1 重新建立原理图 (20)4.2.2 参数仿真 (20)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)第一章绪论1.1 概述低噪声放大器,噪声系数很低的放大器。
利用ADS设计低噪声放大器
2 低噪声放大器的主要技术指标
2. 1 LNA 的噪声系数和噪声温度
放大器的噪声系数 N F 可定义如公式 1:
NF
=
S in /N in S ou t /N ou t
( 1)
式中, N F 为微波部件的噪声系数; S in、N in 分别为
输入端的信号功率和噪声功率; Sou t、N ou t分别为输
噪声系数。公式 3给出简化的多级放大器噪声系
数表达式。
Nf
=
Nf1
+
Nf2 G1
1 + Nf3
-
1 +
G 1G2
,
( 3)
式中, N f 为放大器整机噪声系数; N f 1、N f2、N f3分别
为第 1、2、3级的噪声系数; G1、G2分别为第 1、2级
功率增益。
当增益 G1和 G2足够大的时候, 整机的噪声系 数接近第一级的噪声系数 [ 1, 2] 。因此多级放大器
功率增益通常是指信源和负载都是 50 8 标
准阻抗情况下实测的增益。实际测量时, 常用插
入法, 即用功率计先测信源给出的 功率 P1; 再把 放大器接到信源上, 用同一功率计测放大器输出
功率 P 2。功率增益 (G )等于 P2除以 P 1。噪声最 佳匹配情况下的增益称为相关增益。噪声最佳匹
配点并非最大增益点, 通常, 相关增益比最大增益 大概低 2~ 4 dB。功率增益的大小还会影响整机
利用 ADS设计低噪声放大器
许志兵
( 武汉理工大学 信息工程学院, 湖北 武汉 430070)
摘 要: 介绍了一种利用 AD S仿真器设计低噪声放大器的 方法。先总 体阐述 了低噪 声放大 器的主要 技术和
ADS设计低噪声放大器的详细步骤
选择需要的晶体管,可以点击
查询
3.1晶体管直流工作点扫描
对41511的查询结果如 下,可以看到里面有这 种晶体管的不同的模型 以sp为开头的是S参数 模型,这种模型不能用 来做直流工作点的扫描 选择pb开头的模型,切 换到Design窗口,放入 晶体管,按Esc键终止当 前操作。
3.1晶体管直流工作点扫描
3.3 SP模型仿真设计—输入匹配设计
选定 在原理图窗口的最上一 行,选择 后, 弹出窗口如图 选择 ,综合完毕 后,即可生成适合的匹 配网络
3.3 SP模型仿真设计—输入匹配设计
匹配网络生成后,点 击 ,进入匹配网络 的子电路,如图所示。 其中的T形接头 为计算时考虑阻抗突变 引入的。在实际电路中 并不代表任何实际长度 的电路,具体的含义请 参阅帮助文档。
3.2晶体管S参数扫描-sp模型
点击 ,激活的是数字列 表的显示方式,仿照前面, 将需要的参数加入右边的显 示列表。 对于S(1,1)默认的 显示是模/辐角的格式。 点击 可以对结果的 输出格式进行高级控制,如 右下图设置为dB(S(1,1)), 注意字母的大小写,可以按 照dB的格式显示。
3.2晶体管S参数扫描-sp模型
各种文件的命名 电路的布局以及参数的设置和选择 要有合理的设计顺序 物理概念要明确,不要在无意义的地方花时间
要记住你在使用的是软件
比如:按照加工精度,有些线条太细是不能实现的,另外追求小数点后 面N位的精确也是无聊的。 注意仿真中使用模型的适用范围,比如:小信号模型就不能用来看三阶 交调等非线性的曲线(看了也是错的),微带线仿真的时候,注意要 L>W,软件中的模型才是对的。等等。 要按照先局部后整体的优化,切忌直接全局优化,最好能够预先计算设 置优化元件的初值。 要注意仿真的数值稳定性,对于对参数以来敏感的仿真结果在最后制作 的时候是很难实现的。适当的时候需要考虑改系统拓扑。 养成不明白就多看看help的习惯
基于ADS的低噪声放大器设计与仿真论文
齐齐哈尔大学综合实践(论文)题目基于ADS的低噪声放大器设计与仿真学院通信与电子工程学院专业班级 xxxxxxxx 学生姓名 xxxxxxx 学生学号 xxxxxxxxxxx 指导教师 xxxxx摘要:低噪声放大器,实质上就是噪声系数很低的放大器。
一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器,以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。
噪声放大器主要面向移动通信基础设施基站应用,例如收发器无线通信卡、塔顶放大器、组合器、中继器以及远端/数字无线宽带头端设备等应用设计。
本次课程设计的主要目的是熟练运用先进设计系统(ADS)仿真软件设计一个基于BJT的低噪声放大器,其仿真结果能够实现放大微弱信号,从而降低噪声干扰。
在接收机或各种特定的无线通信系统中,能有效提高灵敏度的关键因素就是降低接收机的噪声系数,而决定接收机的噪声系数的关键部件就是处于接收机最前端的低噪声放大器。
因此,低噪声放大器的设计对整个接收机来说是至关重要的。
关键词:低噪声放大器先进设计系统双极结型晶体管噪声系数接收机目录摘要 (I)第一章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 低噪声放大器的应用 (1)1.3 本文课程设计实验目的及意义 (1)1.3.1 实验设计目的 (1)1.3.2 实验设计意义 (1)第二章低噪声放大器基础 (2)2.1 低噪声放大器的功能和指标 (2)2.2 软件设计仿真时注意事项 (2)第三章低噪声放大器的设计与仿真 (3)3.1 晶体管直流工作点的扫描 (3)3.1.1 建立工程 (3)3.1.2 晶体管工作点扫描 (3)3.2 晶体管的S参数扫描 (5)3.3 SP模型的仿真设计 (8)3.3.1 构建原理图 (8)3.3.2 SP模型仿真 (9)3.3.3 输入匹配设计 (10)3.4 综合指标的实现 (15)3.4.1 放大器稳定性分析 (15)3.4.2 噪声系数分析 (16)3.4.3 输入驻波比与输出驻波比 (16)第四章封装模型仿真设计 (18)4.1 直流偏置网络设计 (18)4.1.1 偏置网络计算 (18)4.1.2 偏置网络仿真 (19)4.2 封装模型的仿真 (20)4.2.1 重新建立原理图 (20)4.2.2 参数仿真 (20)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)第一章绪论1.1 概述低噪声放大器,噪声系数很低的放大器。
基于ADS的低噪放大器设计
xxx研究生射频电路课程报告基于ADS的低噪放大器设计学生:xxx学号:xxx指导教师:xxx专业:电子与通信工程Xxxxxx二O一三年十一月目录 (1)1 引言 (2)1.1低噪声放大器设计理论 (2)1.2低噪声放大器设计步骤 (2)1.3本次设计主要性能指标 (2)1.4小结 (3)2 低噪声放大器设计 (4)2.1晶体管的选择和下载 (4)2.2直流分析 (4)2.3偏置电路的设计 (5)2.4稳定性分析 (6)2.5噪声系数圆和输入匹配 (8)2.6最大增益的输出匹配 (12)2.7匹配网络的实现 (14)2.8原理图仿真 (15)2.9小结 (15)1.1 低噪声放大器设计理论低噪声放大器的设计目标就是在选择适当的晶体管后,通过设计合适的输入输出匹配网络来达到极低的噪声系数的同时获得一定的增益,通常在设计中采用折中的方案来达到设计要求。
在LNA的设计中,需要考虑的最重要的几个因素如下:放大器的稳定性:设计射频放大器时,必须优先考虑电路稳定性。
稳定性是指放大器抑制环境变化维持正常工作特性的能力。
在设计中,绝对稳定系数K 必须大于1,放大器才能达到绝对稳定。
放大器的功率增益:对输入信号进行放大是放大器最重要的任务,因此在放大器的设计中增益指标的完成很是重要,而我们通常所说的增益主要指转换功率增益G。
放大器输入输出驻波比:驻波比反映了信源与晶体管及晶体管与负载之间的失配程度,所以设计时要求驻波比要保持在特定指标之下。
放大器的噪声:对放大器来说,噪声的存在对整个设计有重要影响,在低噪声的前提下对信号进行放大是对放大器的基本要求。
1.2 低噪声放大器设计步骤晶体管的选择、下载与安装;直流分析;偏置电路设计;稳定性分析;噪声系数圆和输入匹配;匹配网络的实现;原理图仿真。
1.3 本次设计主要性能指标中心频率fo=5.8GHz;带宽B=300MHz;增益G=15dB;噪声系数Nf小于等于3dB;Zin=Zout=50Ω。
低功耗3-5GHz超宽带低噪声放大器设计
低功耗3-5GHz超宽带低噪声放大器设计邓桂萍【摘要】采用0.18umCMOS工艺设计了一种应用于UWB的低噪声放大器.该电路工作频率为3-5 GHz,采用共栅结构实现输入宽带匹配,通过改进级联结构引入反馈改进线性度,同时采用了衬底正向偏置技术降低功耗.设计使用ADS软件进行仿真,结果表明,最大输出增益为23dB,3-5GHz范围内S11小于-10 dB,S12小于-55dB,NF为2.2-3.3 dB,IIP3为-2.2dBm.使用0.6V电源供电,直流功耗为3mW.【期刊名称】《长沙航空职业技术学院学报》【年(卷),期】2015(015)002【总页数】4页(P45-48)【关键词】低噪声放大器;低功耗;超宽带【作者】邓桂萍【作者单位】长沙航空职业技术学院,湖南长沙410124【正文语种】中文【中图分类】TN722.3近年来,随着FCC批准超宽带(Ultra Wide Band,简称UWB)系统中3.1-10.6GHz频段的商业应用,由于它具有出色的短距离高速特点,UWB技术使用越来越广泛,比如汽车碰撞检测系统,穿墙成像系统和室内高速网络,在无线局域网应用中发挥着越来越重要的作用。
UWB系统的频带范围为:3.1-10.6GHz,分为上下两个边带,下边带频率范围为3.1-5GHz,上边带频率范围为6-10.6GHz。
超宽带低噪声放大器(Ultra-Wideband Low Noise Amplifier,简称UWB LNA)作为超宽带系统的一个重要组成部分,其性能将直接影响整个接收机的性能。
为此,要求UWB LNA在若干GHz宽的频段范围内提供较好的输入匹配、合适的增益放大信号、足够低的噪声系数、足够高的线性度、足够低的功耗以及足够小的芯片面积[1]。
针对超宽带系统,设计一款工作频率为3-5GHz的低功耗的衬底正向偏置的改进型级联低噪声放大器。
设计的工作频率为3-5GHz低功耗衬底正向偏置的改进型级联低噪声放大器电路如图1所示。