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第8章 射频放大器的设计吉大通信
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本章介绍各类放大器的设计。设计放大器首先要选择适当的晶体管，在选择了有特定参量的晶体管后，放大器主要通过设计输入输出匹配网络来实现。
第2页，共要求放大器的噪声系数为F，则应选择最小噪声系数Fmin<F的晶体管。
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（2） 确定晶体管的直流工作点。
对双极结型晶体管（BJT），将工作点偏置在IC-VCE曲线的中部；对场效应晶体管（FET），将工作点偏置在ID-VDS曲线的中部。
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（3） 在直流工作点下，测量晶体管的S参量。
如果没有测量条件，可以参考生产商提供的典型参数值。
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（4） 在工作频率下，用解析法（k>1，|Δ|<1）检验晶体管的稳定性。
如果晶体管不是绝对稳定，应在史密斯圆图上画出输入和输出稳定判别圆，确定稳定区域。
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（5） 考察能否使用单向化设计。
若S12=0，可以使用单向化设计；若S12≠0，计算单向化设计误差因子U，如果误差在可允许的范围内，可以使用单向化设计；若S12≠0，但U表明误差超出可允许的范围，使用双向化设计。
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（6） 设计射频输入、输出匹配网络，以达到下面的设计指标要求。
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● 最大增益放大器
● 固定增益放大器
● 最小噪声放大器
● 低噪声放大器
● 宽带放大器
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。
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小信号放大器的设计步骤
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最大增益放大器的设计
最大增益放大器，需要考虑单向化设计和双向化设计2种情况。
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无论是单向化设计还是双向化设计，都要保证信源与晶体管之间以及晶体管与负载之间达到共轭匹配，这导致ΓS和ΓL的取值是唯一的。当得到ΓS和ΓL后，可以设计输入、输出匹配网络，并可以得到最大增益的数值。
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固定增益放大器的设计
固定增益是小于最大增益的某一特定值。在许多情况下，设计要求达到固定增益而不是最大增益，以便兼顾放大器的其他指标或满足放大器增益的设定值。
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固定增益放大器的设计需要考虑单向化设计和双向化设计2种情况，下面分别给出设计过程。
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单向化设计需要根据指标要求分配GS和GL的取值，并根据GS和GL取值画出输入、输出等增益圆。
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在输入等增益圆上任选满足稳定性的ΓS，在输出等增益圆上任选满足稳定性的ΓL，以此为依据完成输入、输出匹配网络的设计。此时，满足增益要求的ΓS和ΓL可有多种选择，不是唯一的。
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输入、输出等增益圆分别表示为
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晶体管双向时，可以采用功率增益法设计放大器。这时需要根据功率增益的值画出等功率增益圆，在任选等功率增益圆上满足稳定性的一个ΓL后，可以计算出Γin，进而利用ΓS=Γin可以计算出ΓS。
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需要说明的是，当选择了ΓL后，ΓS唯一确定。由ΓS和ΓL可以设计输入、输出匹配网络。等功率增益圆表示为
|ΓL－CgP|=rgP
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低噪声放大器的设计
低噪声放大器的设计目标