低噪声宽带放大器的设计及应用

本文详细地叙述了UHF频段低噪声宽带放大器的设计及其应用。放大器由三只低噪声双极晶体管2sc3358组成,制作在环氧玻璃纤维敷铜板上,并安装在一个90×50×30mm~3的铝制屏蔽盒内。其性能为:频率范围470～970MH_2,增益>28dB,噪声系数(合混频器)<1.5dB。     

带有源巴伦的CMOS宽带低噪声放大器设计

设计了一种400～800 MHz带有源巴伦的低噪声放大器(balun-LNA).电路输入级采用共栅结构实现宽带匹配,输出端使用共源漏技术来实现巴伦功能,将单端输入信号转变为差分输出信号,利用参数优化设计来降低噪声性能.电路采用TSMC 0.18 μm RF CMOS工艺仿真,结果表明:在400～800 MHz工作频段内,balun-LNA的输入反射系数小于-12 dB,噪声系数为3.5～4.1 dB,电压增益为18.7～20.5 dB,在3.3V电压下功耗约为17.8 mW.     

0.1-1.2 GHz宽带巴伦低噪声放大器设计

提出了一种可用于0.1-1.2 GHz射频接收机前端的宽带巴伦低噪声放大器(Balun-LNA).采用噪声抵消技术,输入匹配网络的沟道热噪声和闪烁噪声在输出端被抵消,在宽带内可同时实现良好的输入匹配和低噪声性能.通过分别在输入匹配级内增加共源放大器,在噪声抵消级内增加共源共栅放大器实现单端转差分功能.电路采用电流复用技术降低系统功耗.设计基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,LNA的最大增益达到13.5dB,噪声系数为3.2-4.1 d B,输入回波损耗低于-15 d B.在700 MHz处输入1 dB压缩点为-8 dBm,在1.8 V供电电压下电路的直流功耗为24 mW,芯片面积为0.062 5 mm².     

一种用于SKA的SiGe宽带低噪声放大器

文章设计了一款用于平方公里阵列(Square Kilometer Array,SKA)接收前端的异质结双极型晶体管(heterojunction bipolar transistor,HBT)低噪声放大器。放大器的第1级在反馈电感的基础上采用电容负载,利用晶体管寄生电容拓展带宽;第2级利用发射极跟随放大器实现宽带内稳定的输出阻抗。采用HHNEC 180 nm SiGe工艺对电路进行仿真,版图仿真结果表明,在0.5～1.5 GHz内,噪声系数低于1.16 dB,最小噪声系数为0.76 dB,S_(21)大于15 dB。整个电路尺寸为1.1 mm×0.98 mm(含焊盘),在3.3 V供电电压下,功耗为34 mW。     

X、Ku波段宽带低噪声放大器的设计

文章利用有损匹配的方法设计了一种覆盖X、Ku波段的宽带低噪声放大器,其工作频率为8～18 GHz,带内功率增益大于32 dB,增益平坦度小于3 dB,输入输出端口的回波损耗S11和S22均优于-7 dB,噪声系数小于2.8 dB,最大输出功率为16 dBm,且具有工作频带宽、输入输出匹配结构简单的特点.     

基于耦合和负反馈的宽带低噪声放大器架构

为了改善现有宽带低噪声放大器(LNA)拓扑结构电路的性能,文中提出了一个交叉耦合和负反馈技术相结合的宽带低噪声放大器架构.该LNA基于复合NMOS/PMOS交叉耦合的无电感宽带差分并联反馈共源低噪声放大器(SFCS-LNA),进一步在输出端和输入端增加交叉连接的PMOS管,引入新的负反馈结构,通过对所引入PMOS管的跨导进行调节,增加了LNA输入匹配的自由度,以解决原复合NMOS/PMOS交叉耦合SFCS-LNA的反馈电阻受限于输入匹配的问题,从而在保证输入匹配的同时提高反馈电阻的阻值,改善LNA中的噪声、输入匹配和增益之间相互制约的矛盾.结果表明,该LNA架构能有效降低LNA的噪声系数和提高LNA的电压增益.     

宽带放大器的设计

设计并制作了一个宽带放大器,该放大器由高精度,宽频带运放OP37组成,其高频特性好,转换速度为17/us。由于OP37的频带宽度可达63MHz,通过对外电路元件参数选择,可使放大器3dB通频带满足10kHz-6MHz的设计要求,在反馈网络并联适当大小的电容,消除高频脉冲尖峰,可使放大器在20kHz-5MHz频带内增益起伏<=1dB,从而获得平滑的频率特性,通过改变负反馈电阻,使放大器的增益6级可调,步进间隔6dB。     

低噪声晶体管放大器的设计

以实现声频放大器低噪声化为出发点，阐述了具体设计的几个方面．从低噪声放大器设计的基本原理和方法入手，对晶体管放大器的噪声模型（Ｅｎ－Ｉｎ模型）作了分析，并推导出一种实用的最佳源电阻Ｒｓｏｐｔ近似求法．还对系统电路的低噪声设计略加探讨．     

一种覆盖Ku波段平衡式低噪声放大器的设计

采用HMIC技术,设计出了覆盖Ku波段的微带型平衡式低噪声放大器,其全频段NF<2,增益为(10±1)dB,输入输出VSWR<1.43.其中,耦合电桥采用了改进型的3 dB Wilkinson耦合器,比传统电桥具有更宽的带宽,且更易实现.匹配网络采用宽带直接优化法,实现了良好的增益平坦度.整个电路结构紧凑,分离元件少,易加工,成本低,具有很大的工程价值.     

2.4 GHz频段射频前端高线性度SiGe低噪声放大器设计

为满足高性能射频前端接收部分对高线性度的需求,基于SiGe BiCMOS工艺设计并实现了一款工作在2.4 GHz频段的高线性度低噪声放大器（Low Noise Amplifier,LNA）.该放大器采用Cascode结构在增益与噪声之间取得平衡,在Cascode结构输入和输出间并联反馈电容,实现输入端噪声与增益的同时匹配.设计了一种改进的动态偏置有源电流镜以提升输入 1 dB压缩点及输入三阶交调点的线性度指标.为满足应用需求,LNA与射频开关及电源模块集成组成低噪声射频前端接收芯片进行流片加工测试.测试结果表明：在工作频率2.4 ~2.5 GHz内,整个接收芯片增益为14.6 ~15.2 dB,S11、S22<-9.8 dB,NF<2.1 dB,2.45 GHz输入1 dB压缩点为-2.7 dBm,输入三阶交调点为+12 dBm.芯片面积为1.23 mm×0.91 mm.该测试结果与仿真结果表现出较好的一致性,所设计的LNA展现出了较好的线性度表现.     

CMOS宽带低噪声放大器的设计

提出一种利用噪声抵消技术减小热噪声因子的互补金属氧化物半导体(CMOS)宽带低噪声放大器电路.它具有不平衡变换器可转换单端信号为差分信号,无需外接平衡-不平衡变换器,也未采用电感匹配技术,进一步减小了芯片的面积.该低噪声放大器基于TSMC 0.18μm RF CMOS 1.8V的工艺设计,仿真和验证采用Cadence公司的Spectre工具.结果表明:在150～600MHz频带内的噪声系数为3.9dB,输入匹配参数S11小于-11.7dB,输入3阶截点IIP3为1.03dBm.     

L波段低噪声放大器的分析与设计

利用Advanced Design System(ADS)完成了L波段低噪声放大器(LNA)的设计.分析了实际电路可能产生的非连续性、寄生参数效应等因素对电路各个性能指标的影响,并针对这些因素利用ADS进行了电磁仿真计算,最后给出了放大器的仿真结果和最终电路及测试结果.采用ATF-35143器件设计,达到了预定的技术指标,工作频率1.21GHz,增益G大于14dB,噪声系数NF小于0.5 dB,输入1dB压缩点大干5dbm.     

2．4GHzCMOS低噪声放大器的设计

基于0．18μmCMOS工艺,采用共源共栅源极电感负反馈结构,设计了一个针对蓝牙接收机应用的2．4GHz低噪声放大器（LNA）电路．分析了电路的主要性能,包括阻抗匹配、噪声、增益与线性度等,并提出了相应的优化设计方法．仿真结果表明,该放大器具有良好的性能指标,在5．4mw功耗下功率增益为18．4dB,噪声系数为1．935dB,1dB压缩点为-14dBm．     

CDMA低噪声放大器的研究与设计

介绍CDMA低噪声放大器的设计．分析设计中需注意的关键问题并给出相应解决措施。给出了实测的该低噪声放大器的各项性能指标。     

L波段低噪声放大器的仿真和设计

介绍使用Agnent公司的微波电路CAD进行仿真和优化设计L波段低噪声放大器的方法和过程,并对制成品在工作频段为1.7～1.9 GHz,噪声系数0.9 dB,增益为22 dB,带内平坦度0.5 dB进行实际测试和调试,结果表明,此放大器基本达到预定的技术指标,并对放大器低温测试结果进行探讨.     

4GHz微波低噪放大器的设计与仿真

文中介绍了一种基于GaAsMESFET的微波低噪放大器的设计方法。结合微波电路设计理论与仿真软件ADS2006对电路进行仿真和优化使电路在全频带内绝对稳定,原理图仿真指标达到较满意的结果,其中增益为15．112dB,噪声1．371dB。设计电路版图并对其进行协同仿真（co-simulation）,并与原理图仿真结果进行比较和分析。该放大器可广泛应用于无线通信系统中。     

一种用于光纤传输系统的10 Gbit/s SiGe HBT限幅放大器设计

作为光接收机前端的关键部分,限幅放大器要求具有高增益、足够带宽和大动态输入范围。利用IBM公司0．5μmSiGe BiCMOS HBT工艺设计了一种用于10Gbit／s光纤传输系统的限幅放大器。整个系统包括一个输入缓冲级、3个放大单元级、一个用于驱动50Ω传输线的输出缓冲级和一个失调电压补偿回路。模拟结果表明采用3．3V单电源供电时限幅放大器的功耗为200mW,S21小信号增益大于46dB,3dB带宽为8．5GHz,对于输入信号从10mV到1．5V的变化范围内输出信号幅值都可以恒定在800mVpp。