射频电路技术实用教案.pptx

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三、电路(diànlù)部件
1、低噪声放大器
主要指标：增益(zēngyì)
噪声系数
输入匹配
工作带宽
动态范围
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低噪声放大器：增益(zēngyì)
功率增益：资用功率增益


GT为转移功率，表示负载实际吸收(xīshōu)的功率与信号源资用功率的比（失配时）。
资用功率：匹配时的输出功率，共轭匹配
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低噪声放大器：噪声系数
热噪声，白色，与频率无关（宽谱）
式中k 为玻尔兹曼常数，k＝×10-23 J/K
Wv 为频谱密度，单位频带能量(néngliàng)。
散粒噪声，电子流的不均匀性引起的噪声，q 为电子电荷，I 为平均电流。
1/f 噪声或闪烁噪声，低频时影响明显。高频时可忽略。
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噪声系数：晶体管
晶体管的噪声系数：用噪声系数表示，定义为
（1）
它表示信噪比在通过放大器后变坏的程度。
对于无损无噪的理想网络，由于输入信噪比等于输出信噪比，其噪声系数为1。
对于有损或有噪（如晶体管）网络噪声系数大于1。
用分贝表示：
输入噪声功率:
输出噪声功率： （2）
用资用功率表示。注意(zhù yì)它比资用增益多一个噪声系数。
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级联噪声系数
对于多级级联放大器，由于每一级都有噪声增加，因此(yīncǐ)后级产生的噪声对总的噪声系数有影响。级联噪声系数公式为：
所以要减小噪声系数，必须选F1小，GA1大的器件。通常第三级的噪声对总噪声的影响很小。
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噪声系数与接收机灵敏度
灵敏度表示对于一定的接收机输出信噪比，所需的最小输入信号。这个一定的接收机输出信噪比，与信号的调制形式(xíngshì)有关，例如2PSK，需要6dB，调制度越高，要求越高。因此灵敏度的表示式为：
它与噪声系数和系统带宽有关。
例：NF＝6dB，带宽BW＝1MHz，输出信噪比为6dB，则接收机灵敏度为
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低噪声放大器，低噪声设计(shèjì)
晶体管的噪声参数：
最小噪声系数 NF
等效噪声电阻 Rn
最佳源导纳 Yopt，
匹配时很难同时兼顾最大增益、最小噪声和匹配。
通常(tōngcháng)要求最小噪声，调节工作电流，噪声匹配
其次要求匹配，兼顾阻抗匹配
最后要求增益，选择器件。
匹配通常(tōngcháng)采用匹配电路，用设计软件进行，如MDS等。
现在在集成电路里进行，外部设计只要匹配即可。
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动态(dòngtài)范围
动态范围取决于：
最小输入信号，即灵敏度，它取决于噪声系数；
最大输入信号，由晶体管线性度决定，通常用1dB压缩点P1dB 或三阶交调点OIP3表示，线性好的器件，工作(gōngzuò)电流大些。如AD公司的20dB固定放大器：
AD8353 AD8354
P1dB 9dBm 5dBm
OIP3 23dBm 19dBm
NF 5dB 4dB
Isupply 41mA 23mA
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三阶(sān jiē)互调
由于放大器的非线性，会引起信号的失真，产生大量谐波。其中二次谐波通常离基波很远