1、Company LogoCompany Logo有源器件的設(shè)計及實現(xiàn)有源器件的設(shè)計及實現(xiàn)- -電路實現(xiàn)及測試電路實現(xiàn)及測試-低噪聲放大器低噪聲放大器Company LogoCompany Logo實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康膎了解低噪聲放大器的工作原理及設(shè)計方法。了解低噪聲放大器的工作原理及設(shè)計方法。n學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)使用ADS軟件進(jìn)行微波有源電路的設(shè)計，優(yōu)化，軟件進(jìn)行微波有源電路的設(shè)計，優(yōu)化，仿真。仿真。n掌握低噪聲放大器的制作及調(diào)試方法。掌握低噪聲放大器的制作及調(diào)試方法。Company LogoCompany Logo實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容n了解微波低噪聲放大器的工作原理。了解微波低噪聲放大器的工作原理。n使用

2、使用ADS軟件設(shè)計一個低噪聲放大器，并對其參數(shù)軟件設(shè)計一個低噪聲放大器，并對其參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化、仿真。進(jìn)行優(yōu)化、仿真。n根據(jù)軟件設(shè)計的結(jié)果繪制電路版圖，并加工成電路根據(jù)軟件設(shè)計的結(jié)果繪制電路版圖，并加工成電路板。板。n對加工好的電路進(jìn)行調(diào)試，使其滿足設(shè)計要求。對加工好的電路進(jìn)行調(diào)試，使其滿足設(shè)計要求。Company LogoCompany Logo低噪聲放大器設(shè)計的基本原則低噪聲放大器設(shè)計的基本原則低噪聲放大器低噪聲放大器(LNA)(LNA)位于射頻接收系統(tǒng)的前端，其主要功能是位于射頻接收系統(tǒng)的前端，其主要功能是將來自天線的低電壓信號進(jìn)行小信號放大。將來自天線的低電壓信號進(jìn)行小信號放大。前級放大器

3、的噪聲系數(shù)對整個微波系統(tǒng)的噪聲影響最大，它前級放大器的噪聲系數(shù)對整個微波系統(tǒng)的噪聲影響最大，它的增益將決定對后級電路的噪聲抑制程度，它的線性度將對的增益將決定對后級電路的噪聲抑制程度，它的線性度將對整個系統(tǒng)的線性度和共模噪聲抑制比產(chǎn)生重要影響。整個系統(tǒng)的線性度和共模噪聲抑制比產(chǎn)生重要影響。對低噪聲放大器的基本要求是：對低噪聲放大器的基本要求是：噪聲系數(shù)低、噪聲系數(shù)低、足夠的功率增益、足夠的功率增益、工作穩(wěn)定性好、工作穩(wěn)定性好、足夠的帶寬和大的動態(tài)范圍。足夠的帶寬和大的動態(tài)范圍。Company LogoCompany Logo低噪聲放大器設(shè)計的基本原則低噪聲放大器設(shè)計的基本原則放大器中放大管的選

4、擇放大器中放大管的選擇一般來說選取低噪聲放大管通常從以下一般來說選取低噪聲放大管通常從以下2個方面進(jìn)行考慮：個方面進(jìn)行考慮：微波低噪聲管的噪聲系數(shù)足夠小，工作頻段足夠高，一般微波低噪聲管的噪聲系數(shù)足夠小，工作頻段足夠高，一般晶體管的晶體管的fTfT一般要比工作頻率高一般要比工作頻率高4 4倍以上。倍以上。微波低噪聲管要有足夠高的增益和足夠高的動態(tài)范圍。微波低噪聲管要有足夠高的增益和足夠高的動態(tài)范圍。輸入輸出匹配電路的設(shè)計原則輸入輸出匹配電路的設(shè)計原則 在設(shè)計時同樣需要考慮到放大器的穩(wěn)定性問題。在設(shè)計時同樣需要考慮到放大器的穩(wěn)定性問題。Company LogoCompany Logo低噪聲放大器

5、實現(xiàn)的步驟低噪聲放大器實現(xiàn)的步驟Company LogoCompany Logo用用ADS軟件設(shè)計低噪聲放大器軟件設(shè)計低噪聲放大器Company LogoCompany Logo用用ADS軟件設(shè)計低噪聲放大器軟件設(shè)計低噪聲放大器晶體管直流工作點的掃描晶體管直流工作點的掃描 Company LogoCompany Logo用用ADS軟件設(shè)計低噪聲放大器軟件設(shè)計低噪聲放大器晶體管晶體管S參數(shù)掃描參數(shù)掃描 Company LogoCompany Logo用用ADS軟件設(shè)計低噪聲放大器軟件設(shè)計低噪聲放大器SP模型仿真設(shè)計模型仿真設(shè)計 Company LogoCompany Logo用用ADS軟件設(shè)計低

6、噪聲放大器軟件設(shè)計低噪聲放大器封裝模型仿真設(shè)計封裝模型仿真設(shè)計 （1）直流工作點的選擇 （2）偏置電路的設(shè)計 Company LogoCompany Logo繪制電路版圖繪制電路版圖n仿真完成后要根據(jù)結(jié)果用仿真完成后要根據(jù)結(jié)果用ProtelProtel軟件繪制電路版圖，繪軟件繪制電路版圖，繪制版圖時要注意以下幾點：制版圖時要注意以下幾點：n偏置電路的設(shè)計和電源濾波電路的設(shè)計。n所用電路板是普通的雙層板，上層用來繪制電路，下層整個作為接地。n根據(jù)版圖的大小尺寸要求調(diào)整功分器兩邊50歐姆阻抗線的長度，便于安裝在測試架上n在繪制版圖時受加工精度的限制，尺寸精度到0.01 mm即可，線寬要大于0.2m

7、m。n各個接地點要就近接地。n由于制板時實際線寬往往要比設(shè)計線寬小0.01mm左右，在繪制版圖時要考慮這個問題。 Company LogoCompany Logo低噪聲放大器的制作與調(diào)試低噪聲放大器的制作與調(diào)試對照設(shè)計版圖檢查加工好的微波電路板（包括微帶線尺寸，電源對照設(shè)計版圖檢查加工好的微波電路板（包括微帶線尺寸，電源輸出，沉銅孔的位置等），并按照所用的電路元件表準(zhǔn)備元器件。輸出，沉銅孔的位置等），并按照所用的電路元件表準(zhǔn)備元器件。按照電路原理圖進(jìn)行焊接，首先焊接放大器的供電部分，通電檢按照電路原理圖進(jìn)行焊接，首先焊接放大器的供電部分，通電檢查電壓正確后再焊接其他無源器件（電阻，電容，電感）

8、，最后查電壓正確后再焊接其他無源器件（電阻，電容，電感），最后將晶體管按正確方式焊接。將晶體管按正確方式焊接。在檢查焊接無誤后，將電路板安裝到測試架上，接通直流電源測在檢查焊接無誤后，將電路板安裝到測試架上，接通直流電源測量放大器的直流工作點，并進(jìn)行調(diào)整，使其滿足設(shè)計要求。量放大器的直流工作點，并進(jìn)行調(diào)整，使其滿足設(shè)計要求。Company LogoCompany Logo低噪聲放大器的制作與調(diào)試低噪聲放大器的制作與調(diào)試n對放大器的各項指標(biāo)進(jìn)行測試。需要測試的參數(shù)主要有以下幾個對放大器的各項指標(biāo)進(jìn)行測試。需要測試的參數(shù)主要有以下幾個S11S11，S22S22：輸入、輸出端的反射系數(shù)輸入、輸出端的

9、反射系數(shù)S21S21：傳輸系數(shù)，由此可測得放大器的增益?zhèn)鬏斚禂?shù)，由此可測得放大器的增益噪聲系數(shù)噪聲系數(shù)n將測試結(jié)果與仿真結(jié)果相比較，并看其是否滿足設(shè)計指標(biāo)。將測試結(jié)果與仿真結(jié)果相比較，并看其是否滿足設(shè)計指標(biāo)。n若不滿足設(shè)計指標(biāo)，則對結(jié)果進(jìn)行分析后，通過調(diào)整元器件的參若不滿足設(shè)計指標(biāo)，則對結(jié)果進(jìn)行分析后，通過調(diào)整元器件的參數(shù)（電容，電感，電阻的值），使其達(dá)到設(shè)計指標(biāo)。數(shù)（電容，電感，電阻的值），使其達(dá)到設(shè)計指標(biāo)。Company LogoCompany Logo思考題思考題穩(wěn)定系數(shù)為什么要在包括通帶的全頻域內(nèi)滿足條件？穩(wěn)定系數(shù)為什么要在包括通帶的全頻域內(nèi)滿足條件？設(shè)計低噪聲放大器的匹配電路和其它匹配電路有什么不同設(shè)計低噪聲放大器的匹配電路和其它