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(多图) 基于反馈技术的宽带低噪声放大器的设计

Avago?? 2013年06月14日 ?? 收藏0

3 ADS仿真及电路测试

根据Avago公司提供的ATF54143的晶体管模型,在ADS中建立电路,对设计的低噪声放大器的S参数和噪声系数进行仿真和优化。考虑到制作加工过程中可能带来的误差,设计仿真的性能指标设置必须高于所要求达到的性能指标。通过反复的优化,最后得到的仿真结果为:在50~300MHz频带内,增益为23±0.2dB,噪声系数小于0.4,输入驻波小于1.4,输出驻波小于1.4。

根据仿真结果,制作PCB板,装配放大器,如图3所示。


图3 放大器实物图

然后使用安捷伦公司的E5061A网络分析仪和N8975噪声系数分析仪对放大器进行测试,增益、驻波和噪声系数的测试结果分别如图4、图5和图6所示。


图4 增益与频率的关系


图5 输入/输出驻波与频率的关系


图6 噪声系数与频率的关系

由图4、图5和图6可以看出,研制的低噪声放大器在宽带(50~300MHz)的工作频段内,增益大于22dB,平坦度小于±0.3dB,噪声系数小于1.25,输入驻波小于1.4,输出驻波小于1.3。可以看出低噪声放大器的测试结果与仿真结果吻合较好。但测试的噪声系数比仿真结果稍差,增益比仿真结果稍低,这是由于电容、电感的寄生电阻的影响,同时调试时滤波器的输入端口和输出端口不是完全匹配,器件的接地性不是很好,及测试电缆和接头的影响。

4 结语

宽带低噪声放大器是通信系统中不可或缺的重要器件,这里通过负反馈技术,选用Avago公司的高电子迁移率晶体管ATF54143设计了一个低噪声宽带放大器,并使用微波仿真软件ADS进行优化,得出在50-300MHz的工作频率带内,增益大于22dB,平坦度小于±0.3dB,噪声系数小于1.25,输入驻波小于1.4,输入驻波小于1.3。

这里的创新点是使用负反馈技术设计出低噪声宽带放大器,该放大器具有增益高,增益平坦度优,及噪声系数小等优点,可广泛应用于微波通信、卫星通信等各种电子设备中。

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第1页:宽带实现和负反馈原理

第2页:偏置电路和稳定因子

第3页:ADS仿真及电路测试


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宽带? 低噪声放大器?

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