低噪声放大器指标
低噪声放大器的指标分析
低噪声放大器的指标分析重要指标分析①增益带宽积：运放开环增益/频率图中，指定频率处，开环增益与该指定频率的乘积。
理解：如果运放开环增益始终满足-20dB/10倍频，也就是频率提高10倍，开环增益变为0.1倍，那么它们的乘积将是一个常数，也就等于前述的“单位增益带宽”，或者“1Hz处的增益”。
在一个相对较窄的频率区域内，增益带宽积可以保持不变，基本满足-20dB/10 倍频的关系，我们暂称这个区域为增益线性变化区。
要想获得高增益就必须得牺牲带宽，因为增益带宽积是一个常数。
②压摆率定义：闭环放大器输出电压变化的最快速率。
用V/μs 表示。
优劣范围：从2mV/μs 到9000V/μs 不等。
理解：此值显示运放正常工作时，输出端所能提供的最大变化速率，当输出信号欲实现比这个速率还快的变化时，运放就不能提供了，导致输出波形变形――原本是正弦波就变成了三角波。
③相位裕度定义：在运放开环增益和开环相移图中，当运放的开环增益下降到1时，开环相移值减去-180°得到的数值。
相位裕度和增益裕度越大，说明放大器越容易稳定。
失真与噪声响应④建立时间定义：运放接成指定增益，从输入阶跃信号开始，到输出完全进入指定误差范围所需要的时间。
所谓的指定误差范围，一般有1%，0.1%几种。
优劣范围：几个ns 到几个ms。
理解：建立时间由三部分组成，第一是运放的延迟，第二是压摆率带来的爬坡时间，第三是稳定时间。
很显然，这个指标与SR 密切相关，一般来说，SR 越大的，建立时间更小。
⑤V os定义：在运放开环使用时，加载在两个输入端之间的直流电压使得放大器直流输出电压为0。
也可定义为当运放接成跟随器且正输入端接地时，输出存在的非0 电压。
优劣范围：1?V 以下，�儆诩�优秀的。
100?V 以下的属于较好的。
最大的有几十mV。
理解：任何一个放大器，无论开环连接或者反馈连接，当两个输入端都接地时，理论上输出应该为0，但运放内部两输入支路无法做到完全平衡，导致输出永远不会是0。
低噪声放大器指标概要
1.2 1.4 21dB
低噪放（LNA）指标分析
（1）低功耗——移动通信的必然要求
低电源电压
小的静态电流——跨导 g m 小
gm
rbe
rbb'
(1)
VT ICQ
（2）工作频率——取决于晶体管的特征频率 f T
fT
gm
gm
2(c c) 2C
与工作点有关
取决于半导体工艺
（3）噪声系数
线性网络：
F1(Vn InRS)2 4kTBSR
双极晶体管:共射
F 1 r b b ' 1 g m R S 1 r b b '1
R s 2 g m R S 2
R s 2 g m R S
共源MOS管
F 1 1 1
RS gm
分析：
①放大器的噪声与工作点有关—— g m
多级线性网络级联的噪声系数
多级线性网络级联总噪声系数
结论：
FF1F G 2P 11G F P31G P 12
Te Te1G TeP21GP T1eG 3P2
1. 系统前级、特别是第一级的噪声系数对系统影响最大
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
描述晶体管的两种模型 1. 物理模型——等效电路模型 特点：模型中的每个参数均对应一定的物理意义
（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
（8）隔离度和稳定性
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。
正向传输——压控电流源 g m v b e
输入
反向传输——极间电容 C (C bc )
低噪放的主要技术指标
低噪放的主要技术指标
低噪放是一种关键的电路组件，用于放大电信号并尽可能减少噪音。
以下是低噪放的主要技术指标：
1. 噪音指标：低噪放的一个重要指标是噪声系数（Noise Figure，NF）。
噪声系数越低，表示低噪放的性能越好，噪音越少。
通常，低
噪放的噪声系数在1到10分贝之间。
2. 带宽：低噪放的带宽指的是其工作频率范围，即它能够放大
的信号频率范围。
带宽越宽，信号的变化越快，反之亦然。
3. 增益：低噪放的增益指的是信号经过放大后的电压或电流增
大的倍数。
增益越高，放大效果越好，但可能会导致更多的噪音。
4. 稳定性：低噪放的稳定性指的是它对环境变化的响应能力，
例如温度变化、电源电压的波动等。
低噪放应该具有良好的稳定性，以确保其性能不受环境的影响而变化。
5. 输入/输出阻抗：低噪放的输入和输出阻抗指的是信号进入和离开低噪放时的电阻。
输入和输出阻抗应该尽可能地接近50欧姆，
以最大化信号传输效率。
总之，低噪放的主要技术指标包括噪声系数、带宽、增益、稳定性和输入/输出阻抗。
这些指标决定了低噪放的性能和适用范围。
- 1 -。
低噪声放大器稳定系数k的计算
低噪声放大器稳定系数k的计算在放大器设计和应用中，稳定系数k是一个非常重要的参数。
它代表了放大器的稳定性和抗干扰能力，是评价放大器性能的重要指标之一。
在低噪声放大器设计中，稳定系数k的计算尤为关键，因为放大器的噪声性能对系统整体的性能有着重要的影响。
在本文中，我们将详细介绍低噪声放大器稳定系数k的计算方法及其相关知识。
1. 低噪声放大器的定义低噪声放大器是一种具有低噪声系数的放大器，其主要特点是在放大信号的同时尽量减小输入信号中的噪声，从而提高输出信号的信噪比。
低噪声放大器广泛应用于无线通信系统、卫星通信系统、雷达系统等对信号传输质量要求较高的场合。
2. 低噪声放大器的稳定系数k稳定系数k是衡量放大器稳定性的重要参数，它的定义是放大器开环传输函数的幅度变化与相位变化之比。
稳定系数k越大，表示放大器的稳定性越好，对外部干扰的抵抗能力越强。
3. 稳定系数k的计算方法稳定系数k的计算方法有多种，其中比较常用的是极点分布法和Nyquist稳定判据法。
下面分别介绍这两种方法的计算步骤。
3.1 极点分布法极点分布法是一种简单直观的计算方法，其步骤如下：（1）根据放大器的开环传输函数，求出其极点的位置；（2）根据极点的位置，计算出稳定系数k的值。
3.2 Nyquist稳定判据法Nyquist稳定判据法是一种基于Nyquist图的计算方法，其步骤如下：（1）根据放大器的开环传输函数，绘制出Nyquist图；（2）根据Nyquist图上的相位裕度和增益裕度，计算出稳定系数k的值。
4. 稳定系数k的意义稳定系数k的大小直接影响着放大器在实际应用中的稳定性和性能。
当稳定系数k足够大时，表示放大器对外部干扰的抗干扰能力较强，有利于提高整个系统的抗干扰性能；反之，如果稳定系数k较小，放大器容易受到外部干扰的影响，从而影响系统的正常工作。
5. 结论稳定系数k是评价放大器稳定性和抗干扰能力的重要参数，其计算方法主要有极点分布法和Nyquist稳定判据法。
低噪声放大器..
5） C
C 0 VBC 1 0
n
反偏集电结电容
6） 7）
Ccs 集电结与衬底间的势垒电容
rbb ' 、ree 、 rcc 为各极的体电阻
大倍数下降为 1 时的频率
8） 特征频率 fT 定义为共射输出短路电流放
gm gm fT 2 (C C ) 2 C
3） 有源偏置电路
有源偏置电路具有相 当出色的温度稳定性，但 同时也带来了元件数目增 多，电路结构复杂等缺点。 在放大器的温度稳定性要 求比较高的时候，可以考 虑采用这种偏置电路。
有源偏置电路
3）传输线偏置电路
传输线偏置电路
传输线偏置法可以抑制偶次谐波，并且还可以 改善放大器的稳定性。
固定基流偏置电路
IIP3
Input VSWR
－11.1dBm
1.5
－3dBm
1.2
Output VSWR
隔 离
3.1
21dB
1.4
21dB
从表中可以看出，低噪声放大器的主要指标为： 噪声系数 增益 线性范围
输入输出阻抗的匹配
功耗
输入输出的隔离
以上各项指标并不独立，是相互关联的，在 设计中如何折中，兼须各项在指标，是设计的 重点也是难点。
C gd ---漏极与源极电容
rG 、 rS 、 rD 分别为各极的欧姆电阻，rds 是漏源电
阻， R 是串联栅极电阻 i
对于GaAs FET ，这些参数的典型值为
Ri 7
C gs 0.3 pF
rds 400 Cds 0.12 pF
gm 40mS
C gd 0.01 pF
基极分压射极偏置电路
低噪声放大器 核心参数
低噪声放大器核心参数低噪声放大器（Low Noise Amplifier，LNA）是一种用于增加信号幅度而又尽量减小噪声的放大器。
在无线通信、雷达、卫星通信和其他接收系统中，低噪声放大器起到了至关重要的作用。
为了设计出性能优越的低噪声放大器，需要对其核心参数有深入的了解。
在本文中，我们将详细介绍低噪声放大器的核心参数，并对其进行分析和讨论。
1. 噪声指标低噪声放大器最为重要的参数之一就是噪声指标。
噪声指标通常用于描述放大器在增益条件下的噪声性能。
常见的噪声指标包括噪声系数（Noise Figure，NF）、噪声温度（Noise Temperature，Tn）、噪声系数与增益的乘积（Gain Bandwidth Product，GBP）等。
噪声系数是描述放大器引入信号噪声的指标，一般以分贝（dB）为单位，数值越小代表噪声性能越好。
而噪声温度描述了放大器引入的噪声相当于理想传输线路引入的噪声温度，单位为开尔文（K）。
噪声系数与增益的乘积则是评价放大器噪声性能的综合指标。
2. 增益增益是低噪声放大器的另一个核心参数。
增益表示放大器输出信号与输入信号的幅度比值，通常用分贝（dB）表示。
增益越大意味着放大器输出信号的幅度增加的越多，但也需要注意，在增益增大的同时可能会伴随着噪声的增加。
低噪声放大器需要在保证足够增益的前提下尽量减小噪声。
3. 带宽低噪声放大器的带宽也是一个重要参数。
带宽指的是在放大器工作范围内的频率范围，通常用赫兹（Hz）表示。
低噪声放大器需要具有足够的带宽，以确保对输入信号的覆盖范围足够广，同时也需要避免出现频率失真等问题。
4. 饱和输入功率饱和输入功率也是低噪声放大器的重要参数之一。
饱和输入功率指的是在放大器输出的信号出现压制之前，输入信号的功率大小。
通常用分贝毫瓦（dBm）来表示。
饱和输入功率越大，意味着放大器能够承受更大的输入信号功率而不至于出现失真等问题。
5. 稳定性低噪声放大器的稳定性也是一个重要的核心参数。
02低噪声放大器
《通信电子线路》(第 2 版)2．1引言2．2晶体管高频小信号模型2．3LNA主要指标2．4单管低噪声放大器2．5集成宽带低噪声放大器2．6LNA的噪声匹配2．7LNA设计举例2．1 引言•低噪声放大器在接收通道中的作用与位置图2.1.1 某CDMA移动台射频前端收发系统结构框图2．1 引言•LNA的主要特点1、要求LNA有较低的噪声系数。
2、要求LNA有一定的功率增益。
3、要求LNA具有足够的线性范围。
4、LNA的匹配问题•双极型晶体管共射小信号等效模型主要参数：发射结的结电阻r b’e 、发射结电容C b’e 、集电结电容C b’c 基极电阻r bb’、g m U b’e 、特征频率f T .2．2 晶体管高频小信号模型•r b ’e 为发射结的结电阻，其值为：EQT e e b I U r r )1()1('ββ+=+=•C b ’e 为发射结电容，包含势垒电容C T 和扩散电容C D 两部份，C b ’e = C T + C D•C b ’c 为集电结电容，它也包含势垒电容C T 和扩散电容C D 两部份主要参数：2．2 晶体管高频小信号模型2．2．１双极型晶体管共射小信号等效模型•r bb ’由基极引线电阻和基区体电阻组成，其值约为几十到几百欧。
•g m U b ’e 表示双极型晶体管放大作用的等效电流源。
mVI r U i g E be Q BE C m 26≈=∂∂=β•特征频率f T ，定义为共射输出短路电流放大倍数β下降为1时的频率m m T C g C C g f 2)(2ππ≈+=主要参数：2．2 晶体管高频小信号模型2．2．１双极型晶体管共射小信号等效模型主要参数：跨导g m 、输出电阻r ds 、栅源极间和栅漏极间电容C gs 和C gd 、漏源极间电容C ds 、最高工作频率f m2．2 晶体管高频小信号模型2．2．2场效应管小信号模型•跨导g mDQox th GS GSQ ox m I l WC U U l WC g 22)()(μμ≈−≈µ为迁移率，通常为常数。
基于ADS低噪声放大器设计及仿真
基于ADS低噪声放大器设计及仿真ADS是一种电路仿真工具，可用于设计和仿真电子电路。
低噪声放大器在许多应用中非常重要，特别是在无线通信和信号处理中。
本文将介绍如何基于ADS进行低噪声放大器的设计和仿真。
首先，需要明确低噪声放大器的设计目标和性能指标。
低噪声放大器的主要目标是提供高增益和低噪声，以传输和放大信号时尽可能降低噪声干扰。
因此，设计低噪声放大器的时候需要考虑以下指标：1.增益：放大器应具有足够的增益来放大信号，使其达到所需的信号水平。
2.噪声系数：噪声系数是一种量化噪声性能的指标，它表征了放大器引入的噪声功率与输入信号功率之比。
低噪声放大器应该具有较低的噪声系数以降低信号的噪声干扰。
3.带宽：放大器的带宽决定了它能够传输的频率范围。
对于无线通信和信号处理应用，放大器需要具有足够宽的带宽来传输高频信号。
设计低噪声放大器的第一步是选择适当的放大器拓扑结构。
常见的低噪声放大器拓扑结构包括共源极、共栅极和共基极。
在ADS中，可以使用S参数模型来模拟这些拓扑结构，并进行频率和噪声分析。
在选择了适当的拓扑结构之后，需要设计放大器的电路参数，如电流源偏置、电流源阻抗以及电容。
这些参数将直接影响放大器的性能。
接下来，使用ADS进行电路仿真。
可以将放大器的电路图导入ADS，并添加合适的仿真器和分析器。
一般来说，需要进行频率响应、增益和噪声分析。
在进行噪声分析时，需要输入合适的噪声模型，并设置合适的参数。
仿真完了之后，可以通过改变电路参数和拓扑结构来优化低噪声放大器的性能。
一般来说，可以尝试改变电容和电流源的值，以及优化电流源阻抗和偏置电流。
最后，可以根据仿真结果进行实际电路的制作和测试。
由于ADS可以生成精确的电路参数和特性，因此可以根据仿真结果进行电路制造，并通过实验进行性能验证。
综上所述，基于ADS进行低噪声放大器的设计和仿真可以帮助工程师优化放大器的性能，以满足特定应用的需求。
通过合理选择拓扑结构、优化电路参数和进行全面的电路仿真，可以设计出具有高增益和低噪声的低噪声放大器。
低噪声放大器 核心参数
低噪声放大器核心参数
低噪声放大器的核心参数主要包括增益、带宽、噪声系数和输入/输出阻抗。
以下是对这些参数的详细解释：
1. 增益：低噪声放大器的增益是指输入信号经过放大器后的输出信号幅度与输入信号的幅度之间的比例关系。
增益通常用分贝（dB）表示。
高增益意味着放大器可以有效地放大微弱输入信号。
2. 带宽：低噪声放大器的带宽是指放大器能够有效放大输入信号的频率范围。
带宽通常以赫兹（Hz）表示。
较大的带宽意味着放大器可以传输更高频率的信号。
3. 噪声系数：低噪声放大器的噪声系数是指放大器引入的噪声对输入信号的影响程度。
噪声系数通常用分贝（dB）表示，数值越低表示放大器的性能越好。
在设计低噪声放大器时，尽量选择具有较低噪声系数的放大器，以保持信号的准确性和质量。
4. 输入/输出阻抗：低噪声放大器的输入阻抗是指放大器对输入信号源的负载效应，输出阻抗是指放大器驱动负载的能力。
较高的输入阻抗意味着放大器对输入信号源的负载效应较小，较低的输出阻抗意味着放大器可以有效地驱动负载。
这些核心参数是设计和选择低噪声放大器时需要考虑的重要因素，需要根据具体的应用需求和信号特征进行合理选择。
atf低噪放的参数
atf低噪放的参数
ATF低噪放大器是一种用于放大信号的电子设备。
它具有低噪声的特点，可以有效地降低信号中的噪声干扰，提高信号的清晰度和准确性。
下面将介绍ATF低噪放大器的一些重要参数。
首先是增益参数，它表示放大器对输入信号的放大倍数。
ATF低噪放大器通常具有可调节的增益范围，可以根据具体需求来选择合适的放大倍数。
增益参数的调节对于保持信号的清晰度和准确性至关重要。
其次是带宽参数，它表示放大器能够处理的频率范围。
ATF低噪放大器通常具有宽带宽，可以处理较高频率的信号。
带宽参数的选择取决于应用中所需的信号频率范围，需要根据具体情况进行调整。
另一个重要参数是噪声系数，它表示放大器引入的噪声对于输入信号的影响程度。
ATF低噪放大器具有低噪声系数，可以有效地抑制噪声干扰，提高信号的清晰度和准确性。
噪声系数的降低对于保持信号的质量至关重要。
还有输入阻抗和输出阻抗等参数。
输入阻抗表示放大器对输入信号源的负载特性，输出阻抗表示放大器对输出负载的驱动能力。
ATF 低噪放大器通常具有较高的输入和输出阻抗，可以与其他设备有效地进行连接。
总结一下，ATF低噪放大器是一种具有低噪声特性的放大器，它具
有重要的参数包括增益、带宽、噪声系数、输入阻抗和输出阻抗等。
这些参数的选择和调节对于保持信号的清晰度和准确性至关重要。
ATF低噪放大器在各种应用中具有广泛的应用前景，可以提高信号的质量，减少噪声干扰，为用户提供更好的使用体验。
低噪声放大器
特点
相噪低 相噪高 功率小 功率小 相噪低
适用电路
放大振荡 功率放大 小信号放 大 小信号放 大 放大振荡
价格
低 中 高 高 高
2-10 2-40 2-40
HBT
1-40
关于放大管（续）
根据要求选定放大管后，首先要做的事情就是根据管子 提供的参数经过计算判断他的稳定性，一个稳定的系统才能 正常工作。那么怎么判断晶体管的稳定性呢？ 我们从反射系数的角度出发，那就是当反射系数的模小于1的 时，系统才是稳定的。（？）经过一些计算最终我们得到下 面判别条件：
直流偏置电路设计（续）
选择静态电流 的原则
直流偏置电路设计（续）
直流偏置电路设计（续）
直流偏置电路设计（续）
直 流 偏 置 电 路 设 计 （续 ）
直流偏置电路设计（续）
4、微波控制电路
根据我们的实际，微波控制电路主要采用反馈控制方式， 我们主要介绍ALC（Automatic Level Control），它的常见应 用就是AGC（ Automatic Gain Control ），其他的反馈控制还 有AFC（ Automatic Frequency Control ）和PLL（Phase Lock Loop），下面以功率控制为例介绍ALC电路原理应用。
第1节 低噪声放大器指标
第1节低噪声放大器指标第1节低噪声放大器指标第1节低噪声放大器指标低噪声放大器（LNA ）是射频接收机前端的主要部分。
它主要有四个特点。
1）它位于接收机的最前端，这就要求它的噪声越小越好。
为了抑制后面各级噪声对系统的影响，这要求有一定的增益，但为了不使后面的混频器过载，产生非线性失真，它的增益又不能过大。
放大器在工作频段内应该是稳定的。
2）它所接收的信号是很微弱的，所以低噪声放大器必定是个小信号放大器。
而且由于受传输路径的影响，信号的强弱又是变化的，在接收信号的同时又可能伴随着很多强信号的干扰，因此要求放大器有足够大的线性范围，而且增益最好是可以调节的。
3）低噪声放大器一般通过传输线直接和天线或者天线的滤波器相连，放大器的输入端必须和它们很好的匹配，以达到功率最大传输或者最小的噪声系数，并能保证滤波器的性能。
4）低噪声放大器应该具有一定的选频功能，抑制带外和镜像频率干扰，因此它一般是频带放大器。
低噪声放大器的所有指标都是互相牵连的，甚至是相互矛盾的。
这些指标不仅取决于电路的结构，对集成电路来说，还取决于工艺技术。
在设计中如何采用折衷的原则，兼顾各项指标，是很重要的。
LNA 是小信号放大器，必须给它设置一个静态偏置。
而降低功耗的根本办法是采用低电源电压、低偏置电流，但伴随的结果是晶体管的跨导减小，从而引起晶体管及放大器的一系列指标的变化。
2）工作频率放大器所能允许的工作频率和晶体管的特征频率Ft 有关。
减小偏置电流的结果会使晶体管的特征频率降低。
在集成电路中，增大晶体管的面积会使极间电容增加，这也降低了特征频率。
任何一个线性网络的噪声系数可以表示为：对于共射组态的单管双极型晶体管放大器的噪声系数又可以表示为：和是网络的输入端的等效噪声电压源和等效噪声电流源。
对于单管共源MOS 场效应管放大器，当仅考虑沟道噪声时，场效应管放大器噪声系数为：由此可见两点：a. 放大器的噪声系数和工作点有关，为了降低功耗而采用小电流偏置，结果是增大了噪声系数。
低噪声放大器 核心参数
低噪声放大器核心参数低噪声放大器是一种关键的电子元件，常用于放大微弱的信号并最大限度地减少信号中的噪声。
它在电信、音频处理、医疗设备、科学仪器等领域都有广泛的应用。
本文将重点介绍低噪声放大器的核心参数，并探讨其在各个领域中的重要性。
一、输入噪声系数（Input Noise Figure）输入噪声系数是低噪声放大器最重要的性能指标之一，通常以分贝（dB）为单位。
它描述了在输入端引入的噪声和理想情况下引入的噪声之间的差异。
输入噪声系数越低，说明放大器在放大信号的尽可能少地引入噪声，因此可以提高整个系统的信噪比。
在设计低噪声放大器时，通常会将输入噪声系数作为优化的重点。
二、增益（Gain）低噪声放大器的另一个核心参数是增益，通常以分贝为单位。
增益描述了信号通过放大器后的增加倍数，可以用来衡量放大器的信号增强能力。
在实际应用中，通常需要在尽可能低的噪声水平下获得足够的增益，因此增益也是设计低噪声放大器时需要考虑的重要因素。
三、带宽（Bandwidth）带宽是低噪声放大器的另一个重要参数，它描述了放大器能够处理的频率范围。
通常情况下，带宽越宽，放大器就可以处理更广泛的信号频率，这对于多种应用场景都至关重要。
在设计低噪声放大器时，需要平衡考虑增益和带宽之间的关系。
四、输出误差（Output Error）低噪声放大器的输出误差描述了输出信号与输入信号之间的失真程度。
对于一些对信号精度要求较高的应用，如医疗设备、科学仪器等，输出误差是需要特别关注的参数。
设计低噪声放大器时，需要尽量减小输出误差，以确保输出信号的准确性和稳定性。
五、输入/输出阻抗（Input/Output Impedance）输入/输出阻抗是描述低噪声放大器输入端和输出端与外部环境之间的匹配程度。
当输入/输出阻抗匹配较好时，可以最大限度地传输信号，减小信号反射和失真。
在设计低噪声放大器时，需要充分考虑输入/输出阻抗的匹配性。
低噪声放大器的核心参数包括输入噪声系数、增益、带宽、输出误差、输入/输出阻抗等。
低噪声、精密运算放大器 CBM27 数据手册说明书
CBM27数据手册专芯发展 • 用芯服务 • 创芯未来www. corebai. com● 宽压供电范围： 8V (±4V)~36V (±18V) ● 低噪声：90 nV p-p （0.1 Hz 至10 Hz ） ● 高速：2.8 V/µs 压摆率、8 MHz 增益带宽 ● 共模抑制比(CMRR)：130 dB (VCM = ±11 V) ● 高开环增益：1,800,000● CBM27A 和 CBM27G 其他产品特点 ● 最大噪声谱密度CBM27A . . . 3.9 nV/√Hz @ 1 kHz Max CBM27G . . . 5.0 nV/√Hz @ 1 kHz Max ● 低输入失调电压CBM27A . . . 26 μV Max CBM27G . . . 100 μV Max ● 低输入失调电压漂移CBM27A . . . 0.2 μV/°C CBM27G . . . 0.4 μV/°C● 电力采集应用系统● 高精密数据采集系统 ● 自动化测试设备（ATE ）● 音频前置放大器 ● 仪器仪表CBM27提供低电平信号出色的低噪声和高精度放大性能。
产品广泛应用于稳定的积分器、精密求和放大器、精密电压阈值检测器、比较器和专业音频电路，如磁头和麦克风前置放大器。
失调电压低至26 μV ，漂移为0.2 μV/°C ，因而该器件是精密仪器仪表应用的理想之选。
极低噪声（10 Hz 时en=3.5nV/√Hz ）, 低1/f 噪声转折频率(2.7Hz)以及高增益(1800V/mV)，能够使低电平信号得到精确的高增益放大。
8 MHz 增益带宽积和2.8 V/µs 压摆率则可以在高速数据采集系统中实现出色的动态精度。
利用偏置电流消除电路，CBM27可实现±10nA 的低输入偏置电流。
输出级具有良好的负载驱动能力。
低噪放的主要技术指标
低噪放的主要技术指标低噪放是一种广泛应用于电子设备中的放大器，其主要作用是将微弱信号放大到足够的水平，以便于后续处理。
在实际应用中，低噪放的性能指标对于整个系统的性能至关重要。
本文将从放大器的增益、噪声系数、带宽等方面，对低噪放的主要技术指标进行详细介绍。
一、增益增益是低噪放的最基本性能指标之一，它表示了放大器输出信号与输入信号之间的比例关系。
在低噪放中，增益通常用分贝（dB）表示，即输出信号功率与输入信号功率的比值。
增益的大小直接影响到放大器的放大效果，因此在设计低噪放时，需要根据具体应用场景来确定增益的大小。
二、噪声系数噪声系数是低噪放的另一个重要性能指标，它表示了放大器输出信号中噪声功率与输入信号功率之比。
在实际应用中，噪声系数越小，说明放大器的噪声水平越低，对于微弱信号的放大效果越好。
因此，低噪放的设计中，噪声系数是一个非常重要的指标。
三、带宽带宽是低噪放的另一个重要性能指标，它表示了放大器能够放大的频率范围。
在实际应用中，带宽越宽，说明放大器能够放大的频率范围越广，对于信号的放大效果越好。
因此，在设计低噪放时，需要根据具体应用场景来确定带宽的大小。
四、稳定性稳定性是低噪放的另一个重要性能指标，它表示了放大器在不同工作条件下的输出稳定性。
在实际应用中，放大器的稳定性越好，说明其输出信号的稳定性越高，对于信号的放大效果越好。
因此，在设计低噪放时，需要考虑其稳定性，以确保其在不同工作条件下都能够保持良好的性能。
综上所述，低噪放的主要技术指标包括增益、噪声系数、带宽和稳定性等方面。
在实际应用中，需要根据具体应用场景来确定这些指标的大小，以确保低噪放能够在不同的工作条件下都能够保持良好的性能。
低噪声放大器(LNA)
(4)
进一步分析显示，产生给定 Fi 的 ΓS 位于一个圆周上，该圆的圆心和半径分别为 CF
i
Γ opt = ------------1 + Ni
(5a) (5b)
(5)
1 - N i2 + N i ( 1 – Γ opt 2 ) r F = ------------i 1 + Ni
射频集成电路设计基础 > 低噪声放大器 (LNA) > 二端口网络的噪声系数
(8)
• 匹配条件下的噪声系数
上图所示共源放大器的主要噪声源分别为
2 = 4 kT γ g » MOS 管沟道热噪声 i d d 0 ⋅ ∆f 2 = 4 kTR ⋅ ∆f » 电感 Lg 的串联寄生电阻 Rl 的热噪声 v rl l 2 = 4 kTR ⋅ ∆f » MOS 管栅极多晶硅电阻 Rg 的热噪声 v rg g
射频集成电路设计基础 > 低噪声放大器 (LNA) > 二端口网络的噪声系数
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那么噪声系数可以写成
4 r n Γ S – Γ opt F = F min + --------------------------------------------------( 1 – Γ S 2 ) ⋅ 1 + Γ opt 2
2 in ,S
2 vn 2 in
YS
Source
Noiseless Network
Two-port Network
定义
Y S = G S + jB S , Y c = G c + jB c ,
2 2 2 vn iu in ,S - , G u = -------------- , G S = -------------R n = -------------4 kT ∆f 4 kT ∆f 4 kT ∆f
低噪声放大器 核心参数
低噪声放大器核心参数摘要：低噪声放大器核心参数I.引言- 低噪声放大器简介- 低噪声放大器在通信系统中的重要性II.低噪声放大器核心参数- 噪声系数- 增益- 频率响应- 线性度III.噪声系数- 定义及作用- 影响因素- 降低噪声系数的措施IV.增益- 定义及作用- 影响因素- 提高增益的措施V.频率响应- 定义及作用- 影响因素- 优化频率响应的措施VI.线性度- 定义及作用- 影响因素- 提高线性度的措施VII.总结- 低噪声放大器核心参数的重要性- 各参数间的平衡与优化正文：低噪声放大器核心参数低噪声放大器（Low Noise Amplifier, LNA）在通信系统中具有至关重要的作用，它能够放大天线接收到的微弱信号，降低噪声干扰，从而确保通讯质量。
为了实现高性能的低噪声放大器，必须关注并优化其核心参数。
本文将详细介绍低噪声放大器核心参数，包括噪声系数、增益、频率响应和线性度。
首先，噪声系数是衡量低噪声放大器性能的关键参数。
噪声系数是指输入信号与输出信号之间的噪声功率比，通常用分贝（dB）表示。
较低的噪声系数意味着放大器具有较低的噪声水平，从而提高整个通信系统的性能。
影响噪声系数的因素包括放大器的结构、材料、工艺等。
为了降低噪声系数，可以采取选用低噪声元件、优化电路拓扑等措施。
其次，增益是低噪声放大器另一个重要参数。
增益是指放大器对输入信号的放大程度，通常用分贝（dB）或倍数表示。
较高的增益有利于提高信号传输距离和抗干扰能力，但同时也会增加噪声放大。
因此，在设计低噪声放大器时，需要在增益与噪声之间寻求平衡。
影响增益的因素包括偏置电流、偏置电压等。
通过合理地选择偏置电流和电压，可以提高放大器的增益。
接下来，频率响应是衡量低噪声放大器在不同频率下性能的参数。
频率响应是指放大器在某一频率范围内的增益、相位等特性。
理想的低噪声放大器应具有平坦的频率响应，以保证在整个频率范围内具有稳定的性能。
影响频率响应的因素包括元件参数、电路拓扑等。
atf低噪放的参数
atf低噪放的参数
ATF低噪声放大器（Low Noise Amplifier，LNA）是一种用于
增强微弱信号的放大器，通常用于无线通信系统和射频接收链路中。
其参数包括增益、噪声系数、带宽、输入/输出阻抗匹配等。
首先，ATF低噪声放大器的增益是指其输出信号与输入信号之
间的增加倍数，通常以分贝（dB）为单位。
增益的大小取决于应用
需求，一般在设计时需要根据具体的信号强度和系统要求来确定。
其次，噪声系数是衡量放大器引入的噪声相对于理想放大器
（不引入噪声）的影响程度的参数。
噪声系数越小，表示放大器引
入的噪声越少，这对于接收弱信号时尤为重要。
另外，带宽是指放大器能够有效放大信号的频率范围。
对于
ATF低噪声放大器来说，带宽需要足够宽，以覆盖所需的信号频率
范围，同时保持良好的增益和噪声性能。
此外，输入/输出阻抗匹配也是ATF低噪声放大器设计中需要考虑的重要参数。
良好的阻抗匹配可以最大限度地传输信号，减少信
号反射和损耗。
总的来说，ATF低噪声放大器的参数包括增益、噪声系数、带宽和输入/输出阻抗匹配等，这些参数在设计和选择时需要根据具体的应用需求和系统要求进行综合考虑。
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第1节低噪声放大器指标低噪声放大器低噪声放大器（LNA）是射频接收机前端的主要部分。
它主要有四个特点。
1）它位于接收机的最前端，这就要求它的噪声越小越好。
为了抑制后面各级噪声对系统的影响，这要求有一定的增益，但为了不使后面的混频器过载，产生非线性失真，它的增益又不能过大。
放大器在工作频段内应该是稳定的。
2）它所接收的信号是很微弱的，所以低噪声放大器必定是个小信号放大器。
而且由于受传输路径的影响，信号的强弱又是变化的，在接收信号的同时又可能伴随着很多强信号的干扰，因此要求放大器有足够大的线性范围，而且增益最好是可以调节的。
3）低噪声放大器一般通过传输线直接和天线或者天线的滤波器相连，放大器的输入端必须和它们很好的匹配，以达到功率最大传输或者最小的噪声系数，并能保证滤波器的性能。
4）低噪声放大器应该具有一定的选频功能，抑制带外和镜像频率干扰，因此它一般是频带放大器。
低噪声放大器的所有指标都是互相牵连的，甚至是相互矛盾的。
这些指标不仅取决于电路的结构，对集成电路来说，还取决于工艺技术。
在设计中如何采用折衷的原则，兼顾各项指标，是很重要的。
1）低功耗LNA是小信号放大器，必须给它设置一个静态偏置。
而降低功耗的根本办法是采用低电源电压、低偏置电流，但伴随的结果是晶体管的跨导减小，从而引起晶体管及放大器的一系列指标的变化。
2）工作频率放大器所能允许的工作频率和晶体管的特征频率Ft有关。
减小偏置电流的结果会使晶体管的特征频率降低。
在集成电路中，增大晶体管的面积会使极间电容增加，这也降低了特征频率。
3）噪声系数任何一个线性网络的噪声系数可以表示为：（4.1）式中和是网络的输入端的等效噪声电压源和等效噪声电流源。
对于共射组态的单管双极型晶体管放大器的噪声系数又可以表示为：（4.2）对于单管共源MOS场效应管放大器，当仅考虑沟道噪声时，场效应管放大器噪声系数为：（4.3）由此可见两点：a. 放大器的噪声系数和工作点有关，为了降低功耗而采用小电流偏置，结果是增大了噪声系数。
b. 晶体管放大器的噪声与基区体电阻有关，为了降低噪声，在集成电路设计时，可以用增大晶体管的面积来减小基区体电阻，但增大面积会加大极间电容。
4）增益低噪声放大器的增益要适中。
过大会使下级混频器的输入太大，产生失真。
但为了抑制后面各级的噪声对系统的影响，其增益又不能太小。
放大器的增益首先与管子跨导相关。
其次放大器的增益还与负载有关。
低噪声放大器是频带放大器，它的选频功能由其负载决定。
5）增益控制低噪声放大器的增益最好是可以控制的。
在通信电路中，控制增益的方法一般有如下几种：改变放大器的工作点，改变放大器的负反馈量，改变放大器的谐振回路的Q值等。
这些改变都是可以通过载波电平检测电路产生自动增益控制电压来实现的。
6）输入阻抗匹配低噪声放大器与其信号源的匹配时很重要的。
放大器与源的匹配有两种方式：一是以获得噪声系数最小为目的的噪声匹配；二是以获得最大功率传输和最小反射损耗为目的的共轭匹配。
一般来说，现在多采用后一种匹配方法。
匹配网络可以是纯电阻网络，也可以采用电抗网络。
电阻网络适合于宽带放大，但它们要消耗功率，并增加噪声。
采用无损耗的电抗匹配网络不会增加噪声，但只适合窄带放大。
7）线性范围线性范围主要由三阶互调截点IIP3和1dB压缩点来度量。
放大器的线性范围和器件、电路结构以及输入端的阻抗匹配网络都有关系。
8）隔离度和稳定度增大低噪声放大器的反向隔离度可以减小本振信号从混频器向天线的泄漏程度。
引起反向传输的根本原因在于晶体管的集电极和基极间的极间电容以及电路中的寄生参数的影响，它们也是造成放大器不稳定的原因。
提高稳定性的有效措施有采用中和电容或者晶体管共发共基（或者共源共栅）结构。
第2节低噪声放大器的设计低噪声放大器无论采用Bipolar、Bi-CMOS或GaAs FET工艺技术设计低噪声放大器，其电路结构都是差不多的，都是由晶体管、偏置、输入匹配和负载四大部分组成。
下面将采用实际的例子来进行设计和分析。
例4.1 1.9GHz的CMOS低噪声放大器。
如下图4.1所示是1.9GH 0、6um工艺的CMOS低噪声放大器的电路原理图。
图4.1 1.9GH 0、6um工艺的CMOS低噪声放大器的电路原理图这个电路的特点是：a. 采用共源共栅级（cascode）电路。
b. 源极采用电感L2负反馈。
c. 负载L3与下级输入电容组成谐振回路。
d. 采用双端输入双端输出的差分形式。
下面我们将从偏置电路、输入阻抗匹配、噪声、增益和隔离度等几个方面来进行分析。
1）偏置电路（M4偏置图中省略）M3和M1组成镜像电流源，M3的电流是由电源电压、电阻Rref以及M3的偏压Vgs共同决定。
电阻Rbais选择得尽可能大，以使M3的噪声折合到LNA输入端的等效噪声电流源可以忽略。
2）输入阻抗匹配输入阻抗为（4.4）设输入信号角频率是，调谐输入回路使之在工作频率处串联谐振，即有（4.5）为与源阻抗匹配，令（4.6）输入回路的Q值是（4.7）3）噪声当工作频率不是很高时，可以只考虑场效应管M1的沟道电阻噪声，即（4.8）则噪声系数为（4.9）上式表明，增加输入回路的有载Qin可以改善噪声系数。
这样就解决了低功耗和低噪声系数的矛盾。
4）增益低噪声放大器的输出直接与混频器相连。
低噪声放大器中的电感L3与混频器的输入电容及M2的输出电容组成并联谐振回路，调谐于输入信号频率,提高了LNA的增益。
由于采用谐振回路作为负载，因此它是窄带放大器，放大器的带宽取决于线圈L2和L3的Q值。
5）线性采用双端输入双端输出差分对结构，以电感L2作为共源放大器的源极负反馈阻抗，这些措施都扩大了放大器的线性范围。
差分结构的放大器提高了共模抑制比，可以抑制来自数字电路部分和其它的干扰噪声。
6）隔离度下放大器构成了共源共栅接连组态，这种组合形式提供了最佳的输出输入间的隔离度，减少了极间电容的影响。
第1节分数分频器技术探讨推荐给好友数字频率合成器是新一代无线应用RF IC的核心，这种频率合成器和混频器一起用在超外差无线电接收机中，可以替代本机振荡器作为从RF载波中提取调制信号的工具。
近年来，根据传统整数倍频合成的基本概念提出了多种非整数倍频合成方法，其中有三种技术在业界最为著名，分别是以分数分频器、电流注入和Δ-Σ调节器为基础的分倍合成技术。
合成器中最基本的组成部件是锁相环(PLL)，它是一个负反馈回路，输出信号的相位被强制跟参考信号一致。
一个最基本的现代PLL由参考源、相频检测器(PFD)、电荷泵(CP)、回路滤波器和压控振荡器(VCO)组成。
VCO的输出在PFD里与参考信号进行相位比较，测得相位差的极性决定了电荷泵内的电流源是吸收还是送出电流，所以电荷会流入或流出回路滤波器内的电容器，电荷流动的数量与相差大小成正比。
然后这又会去调整VCO调谐电压，使其相位滞后或超前，通过整个设计回路保证使相位误差得到校正。
PFD的功能同样是为了保证打开正确的电流源。
当输入PFD的两路信号频率不同时，它会打开馈送或抽取电流开关，使VCO加快或减慢。
当回路达到锁定条件后，所生成的信号频率就等于参考频率。
如果在VCO和PLL之间放置了分频器，PLL就成为一个频率合成器，其输出是参考频率的整数倍。
分频器从本质上讲是由VCO锁定的状态机，它每隔N个VCO周期输出一个上升沿，这里N是预先确定好的数，表示频分比。
由于回路使得分频器输出频率跟随参考频率，因此VCO比参考信号快N倍，即fvco=N×fref其中fvco表示VCO的输出频率，fref表示参考频率。
上述方程表明频率合成器可看成是输入输出频率关系固定的倍频器。
如果频分比做成可自行设计的形式，它就是一个整数N倍频合成器。
可编程分频器是一种可以带负载的数字计数器，其输出每隔N个VCO周期完成一个自身周期，类似一个简单的分频器。
因为频分比可任意设计，所以输出频率fvco可以通过改变N加以改变。
注意可合成的频率值只能是输入参考频率的整数倍，这就是整数N倍频合成器名称的由来。
因此信道间距的最小值或频率步长就等于fref，这是整数N倍合成器的主要约束条件。
“N分”则是指最小频率步长可以是参考频率分数倍的合成器，换言之，合成频率可为参考频率的非整数倍，即fvco=fref(N+k/M)其中k和M都是整数。
M表示N分合成器能提供的分频数量，通常称为“分频系数”或“分母”，k是0到M之间的任意数。
非整数值N+k/M通常写作N.F，这里的圆点代表小数点，N和F分别代表该数字的整数和小数部分。
采用N分技术的分数分频器是根据整数N倍频合成器的基本原理发展而来的，唯一的区别在于分频器由分数分频器代替。
分数分频器不再是简单的数字计数器，其输出周期Tdo由下式确定Tdo=(N+ 0.F)Tvco其中0.F代表一个分数值，Tvco是VCO的周期。
这里需要强调的是一旦N和0.F确定之后，分数分频器输出信号的周期具有很理想的非时变特性，也就是说每隔N加0.F个VCO周期出现一个上升沿。
对于整数N倍频合成器，Tdo被强制跟随参考周期，因此有Tref=(N+0.F)Tvco或fvco=(N+0.F)fref 其中Tref表示参考信号的周期。
典型的分频器采用双模分频器(DMD)、延迟闭锁环(DLL)、多路复用器(MUX)以及数字相位累加器(DP A)实现，不过应注意分数分频器不必使用DLL。
DLL可由一组级联的可调延迟元件、PD、CP和D触发器构成，DLL中的负反馈保证通过延迟线路的总延迟是一个VCO周期。
因为延迟元件理论上是一样的，所以相当于一个VCO周期被拆分为Nd个等相位“包”，这里Nd表示延迟线路上延迟元件数量。
简单的DPA由加法器和寄存器组成，它采用参考信号时钟，输入是一个m位的字。
寄存器内容用来控制MUX，该内容在每个参考信号的上升沿随输入值x而增加，x也由一个m位字来描述，DPA的输出(也即加法器的进位输出)是输入的1位量化结果。
累加器位数m与离散的相位“包”数目有关，即Nd=2mDPA的输出控制DMD，当该进位输出是高电平时，DMD就除以N+1，而当进位输出是低电平时则除以N。
从下面的例子中我们可以看到，对于DPA输入为x的分数频分比N+0.F就等于N+x/2m。
例如DPA有4位，那么延迟线路就有8个元件，每个相位“包”对应于一个VCO周期的1/8。
同样，假定输入等于2，其对应的0.F就等于2/8。
在没有进位输出时，DMD除以N。
然而其输出并不立即提交给PLL的PFD，而是被多路复用器控制或选择的多个相位信息包延迟一段时间。
信息包的数目等于DPA的内容，每过一个参考周期增加2，就是说输出根据每个参考周期相位信息包(0、2、4、6或8)数量递增而产生相移，其结果就是DMD输出周期增加了2/8个VCO周期，因此等效频分比变为N+0.25，这也是它应该得到的效果。