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基于ADS的低噪放大器设计.doc
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基于ADS的低噪放大器设计.doc
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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
Xxxxxx
二 O 一三年十一月
目 录
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
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
2
1 引言
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。
3
1.4 小结
本次对低噪声放大器的设计,使用 Agilent 公司的高级设计软件 ADS2009 仿
真,首先确定了 ATF35176 晶体管的静态工作点,得到晶体管 ATF35176 在直流
偏置情况下的小信号电路的模型,然后设计了一个在中心频率为 5.8GHz 满足指
标要求的低噪声放大器。
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