论文研究-低相位噪声BJT振荡器的设计 .pdf

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低相位噪声BJT振荡器的设计,谭建薇,孙慧君,本文首先介绍微波晶体管振荡器的理论基础,其次介绍使用射频微波仿真设计软件Agilent公司的EEsof/ADS进行分析和设计一个反射型低噪声��
山国酗技论文在线 OOf GH E allh 1:5 ≤ aafac1l 图三板管仿頁电路图 1.500cH 1.154 Ha 1900 GHz 1.2410 1350LH 000 cHz 79 00 CHi 1.236 00GH 1.27 图三极管电路仿真结果 由图可以看出当频率为时,值为 处」绝对稳定状态,因此 需要加反馈来使降低直至小于,我们通过一个电感来实现。如图所小。 8=c10m Frequen410·00}GH = c L1 L=f0 nH 0 5 GHz 图加电感反馈后的仿真电路图 0.530 e98 (11) 5(1,2 52.1) G22) 1500GH04291-116580213/87 1646/E52027991813 2.UUU <H2 U,14J9 -2b.714 2.50UGH20411-174430.381如0.181,2052442u.78g-30.357 图加反馈后的仿真结果 图为图所得仿真结果,可以看出在加了电感以后,值为的确小于了,这 就意味着口前三极管已经处于潜在不稳定的状态。但是只是刚刚小于,而且和 依旧小于。因此,我们尝试三极管的另一种组态共基形式。如下图所示。 山国酗技论文在线 5P420 Bias=Bt vce=3y lc=1.0ne 图 50h .10 士 Param Hz Stab-actI=stab. fact: S 图共基型式三极合的仿真电路图 图为变换组态后的仿真结果,此时为,三极管处于不稳定状态,大于 但是依然不满足要求,还需要加反馈。加反馈后的电路图及仿真图如图,图所示。 q sc0 cHz 0.914 2C0:H2 5C0 -0.79 151品 2,057 °1"!·1,P4 1280..2 214 150.72,313 5b「355 图共基型式三极管的仿真结果 L-5.] nH |-15〔计 Stab-act Stab-act]=stab 图共基型式加反馈后的电路图 500 EHz 2.000eHz 2.500GHz S11) 1500GH22763155.9.,0.7621634 |删 29.955 200sH1475/457 4.471/6654 1498 2500G2183/19.1251240/32610 167.5 图共基型式加反馈后的仿真结果 稳定系数为,所以此时的三极管是不稳定的,如果在发射机端凵连接一个发射系 数为∠-的器件,就会发生振荡。在三极管的输入端口连接·个电容使其振荡,在 园图中, 所对应的纯阻抗为 (在 )。因此,我们所需要 的电容值为: 山国酗技论文在线 现在我们就可以搭建岀振荡电路的模型了,如图 HARMONIG BALANCE 00m 月T52:+303 C-0E4PF noepopormxnn 图振荡器电路图 如图,参数模型已经被非线性模型(模型)所代替,这样我们就需要一个直流 偏置电路来保证三极管在 的状态下工作。 的电阻是为了将 的电压降到来满足的需要。发射极通过 接到地,它的作用是对射频信号起 钊进行阻截。基极的电感通过一个的电容射频接地。设置基极的电阻值使集电极电流 为 振荡器的谐波仿真图如图所示,图是相位噪声仿真结果,由图可知最后在 的相位噪声,是 指标还是非常好的。 m1 harmindexe 2 dBm(HB Vout=10. 821 TT 0.0 0.5 2.0 3.0 harmine 图振荡器的谐波仿真图 m 1 noisefree=20. 10kHz 80pnm×=1147dBc m2 noisefree=100. 0khz x -100 m1 pnm=-1286 dBc m2 140 020406080100 noisefree, KHz 图振荡尜的相噪仿真图 山国酗技论文在线 结论 从仿貞的过程中可以看到,使用 公司的 软件进行射频电路设计、仿 真和优化是非常方便的。亡包含了丰富的原理图模型库使得仿真非常准确。多种仿真分析方 式和一系列使用简便功能强大的设计工具,使得复杂的电路的设计工作变得简便快捷,省去 了大量的计算设计过程,提高了工作效率,是射频工程师的得力助于 参考文献 刘贤刚王玫一种 低相位噪声振荡器设计桂林电子工业学院学报

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