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超低噪声的S频段放大器设计电路图 及详解

资料介绍
工程师们一般都把RF低噪声放大器设计视为畏途。要在稳定高增益情况下获得低噪声系数可能极具挑战性,甚至使人畏惧。不过,采用最新的GaAs(砷化镓)异质结FET,可以设计出有高稳定增益和低于1dB噪声系数的放大器。本设计就讲述了一个有0.77dB噪声系数的低噪声放大器。

超低噪声的S频段放大器设计电路图 
工程师们一般都把RF低噪声放大器设计视为畏途。要在稳定高增益情况
下获得低噪声系数可能极具挑战性,甚至使人畏惧。不过,采用最新的
GaAs(砷化镓)异质结FET,可以设计出有高稳定增益和低于1dB噪声系数
的放大器。本设计就讲述了一个有0.77dB噪声系数的低噪声放大器。
制造商们一般会给出低噪声放大器的 输入/输出匹配、噪声系数、增益、
稳定性、1dB压缩点、二阶和三阶互调分量、带外抑制,以及反向隔离等指标。
这些参数中,很多是互相依赖的,因此在有限 的时间内要满足所有这些设计
标准,工作会很复杂(参考文献2和3)。图1给出了一种灵活的放大器结构,
它能满足所有这些设计标准。




图1,可以用GaAs异质结FET设计一款低噪声S频段RF放大器。


设计用Microwave的Office AWR建立并仿真。NEC的NE3509M04 GaAsHJFET
(异质结场效应管)用作低噪声高增益晶体管。 电抗匹配的放大器输入采用了
数据表给出的最佳反射系数值,可提供低噪声和高增益。
FET设计常用的方法包括有源偏置与自举,可防止漏源电流随温度而变化。
 而这种设计的结果是一种高性价比的小型自偏置电路,没有给电路增加复杂性。
晶体管的偏置点是2V的漏源电压,漏极电流为15mA,此时晶体管提供约 16.5dB
的可接受RF增益。
电路的另一个设计目标是低噪声放大器的无条件稳定性。晶体管的内部反馈
与带外频率上的过高增益都是 这种电路不稳定的主要原因。设计采用了制造商
的S参数来分析稳定性问题。尽管L1、R1和C2支路保持了对HJFET的低频dc-
视频频率稳定性,但它们 的组合对S频段下的工作表现为开路,有助于
实现晶体管的噪声匹配。C5、C8、C9和L3主要实现了输出的……
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