自偏置X波段低噪声放大器设计和制造

选用超低噪声的GaAs场效应管,采用自偏置供电电路的办法可以为微波低噪声放大器调试带来极大的方便。本文从设计和工艺加工两方面阐述了一种自偏置Xi波段低噪声放大器的设计与研制过程。设计和实际研制结果很好吻合。     

基于自适应遗传算法的低噪声放大器设计

低噪声放大器是射频接收系统的关键组成部分,决定了系统的噪声特性,直接影响接收灵敏度。提出一种利用自适应遗传算法设计低噪声放大器匹配电路的思路,自动优化交叉概率和变异概率,避免了易早熟的缺点。采用这一算法进行了放大器设计实验,放大器具有较低的噪声系数、较高的放大增益,以及较好的带外抑制效果。实验结果表明实测和软件仿真性能吻合较好,证明了自适应遗传算法设计的可靠性。     

C波段低噪声放大器设计

对低噪声放大器(LNA)匹配电路和偏置电路等与LNA设计相关的问题，尤其针对设计微波LNA主要的难点，即噪声匹配和功率匹配的兼顾以及全频带稳定的实现问题作了简要回顾和介绍。作为应用，借助商用CAD软件设计了三级放大管级联结构的C波段LNA，其每一级均为NE334S01高电子迁移率场效应管(HENT)，仿真结果令人满意。按此设计加工的LNA具有低噪声(常温下典型噪声系数为0.6dB)、小的端口反射(回波损耗好于15dB)、平坦的增益(30dB增益，典型带内波动为0.5dB)以及良好的稳定性。由于测试结果和仿真偏离不大，因此无需任何调试，可重复性好，适于大批量生产。     

一种自动校准的低噪声放大器偏置电路

设计了一款用来偏置增强型和耗尽型A类低噪声放大器的电源芯片,通过自动校准外接放大器的栅压使其漏端电流保持恒定。芯片在温度、电源、工艺变化时实现了良好的偏置稳定性,并且避免了这些变化导致的放大器RF性能的退化。测试结果表明,它提供的漏压范围为4~12 V;漏电流范围为20~200 m A;漏电流随数字电源的变化率为0.79%、随温度的变化率为0.022%;漏电压随温度的变化率为0.07%。芯片内部集成负压电荷泵电路偏置耗尽型放大器,产生-2.45 V的电压。芯片使用0.25μm BCD工艺制造,面积为16 mm×1.6 mm。     

一种新型的5GHz自适应偏置及可变增益低噪声放大器

该文提出了一种新型的自适应偏置及可变增益低噪声放大器(LNA),利用电荷泵(亦称电压倍增器)将LNA输出信号转换成与LNA射频输入信号功率成比例变化的直流信号,以此信号同时反馈控制LNA的偏置和增益,来实现自适应偏置以及可变增益低噪声放大器, 从而极大地改善了LNA的输入线性范围。鉴于5GHz频率下,Bipolar相对于CMOS更好的频率特性和低噪声特性,该项研究采用了BiCMOS工艺,实现了低于3.0dB的噪声系数(高增益状态下)和大约13dBm的输入三阶交调点IIP3的控制范围以及大于15dB的增益控制范围。     

2.45 GHz 0.18 μm全差分CMOS低噪声放大器设计

设计了一个基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺的2.45 GHz全差分CMOS低噪声放大器.根据电路结构特点,采用图解法对LNA进行功耗约束下的噪声优化,以选取最优的晶体管栅宽;设计了仅消耗15 μA电流的偏置电路;采用在输入级增加电容的方法,在改善输入匹配网络特性的同时,解决了栅极电感的集成问题.仿真结果表明:LNA噪声系数为1.96 dB,功率增益S_(21)超过20 dB,输入反射系数S_(11)和输出反射系数S_(22)分别小于-30 dB和-20 dB,反向功率增益S_(12)小于-30 dB,1 dB压缩点和三阶互调输入点IIP3分别达到-17.1 dBm和-2.55 dBm,整个电路在1.8 V电源下功耗为22.4 mW.     

无线应用中的低噪声放大器设计与分析

低噪声放大器在接收系统中能降低系统的噪声和提高接收机灵敏度,是接收系统的关键部件.描述了一种用于无线通信射频(RF)前端的低噪声放大器(LNA)的设计,先总体阐述了低噪声放大器的主要技术和性能指标,然后在采用ATF34143微波晶体管的基础上,依据低噪声放大器的各项指标来同步进行电路的设计、优化和ADS仿真,结果表明设计的低噪声放大器完全满足性能指标要求,其功率增益可达16dB,噪声系数(NF)在0.5dB以下.     

一种用于5G终端增益可调的低噪声放大器设计

针对无线接收机需要对不同强度信号进行不同程度放大的要求,采用WIN公司的0.15 μm GaAs pHEMT工艺设计了一款工作频段为5G通信频段3~5 GHz的可变增益低噪声放大器。该放大器包含两级放大电路,均采用自偏置结构,降低了端口数量,通过调节第二级放大电路的控制电压在0至5 V之间变化,可实现系统增益的连续可调范围约39.3 dB(－3.5~35.8 dB)。放大器版图尺寸为0.94×1.24 mm²。控制电压为0 V时,系统噪声为0.53±0.01 dB,增益为35.5±0.35 dB,中心频点4 GHz处,OP1dB为13.2 dBm,OIP3达到32.7 dBm,表明系统具有良好的线性度。     

全差分超级自适应偏置跨导运算放大器

介绍了一种低电压、高效率的全差分自适应偏置跨导运算放大器。采用甲乙类的差分结构作为输入级,包含一个本地共模反馈结构(LCMFB),用以提供额外的电流自举,同时也提高其增益带宽积(GBW)和达到近乎理想的电流效率。采用TSMC 0.25μm标准工艺,实现全差分超级自适应运算放大器。为了比较,同时实现了传统的跨导运放和单端输出超级自适应运放。在10μA偏置电流和2 V工作电压下,与传统结构相比,超级自适应运放的转换速率提升了200倍,增益带宽积提高了4倍;而其全差分结构相对单端结构在几乎所有性能提升一倍的同时,还获得很好的共模抑制比和电源抑制比。     

双极型晶体管AB类放大器偏置电路的设计

本文首先介绍了双极型晶体管在AB类工作状态下的一些固有特性，并对几种常用的偏置电路进行了分析，在此基础提出了一种能兼顾放大器各种主要性能指标的偏置电路设计方法。     

低噪声宽带放大器的设计实例

低噪声微波放大器是决定雷达接收机灵敏度的关键因素，而宽频带特性又是电子侦察和电磁兼容测量的关键特性。针对上述要求，研制了工作在3-6GHz的C波段低噪声宽带放大器。该场放经某基地使用，证明性能良好，满足军方要求。     

基于负电容补偿技术的CMOS低噪声放大器设计

利用负电容电路补偿技术,设计了一个工作于2.4GHz频段的差分低噪声放大器。基于CHRT 0.25μm RF CMOS工艺,对电路进行仿真。与传统的共源共栅结构相比,引入负电容电路对共源管的栅漏寄生电容进行补偿,可以使放大器的匹配度、噪声系数、线性度等关键性能指标得到显著改善。仿真结果显示,该放大器的正向功率增益为17.7dB,噪声系数为1dB,IIP3为-4.9dBm,功耗为25mW,具有良好的输入输出匹配。     

超低频放大器的低噪声和抗干扰设计与实现

随着通信、精密测量和自动控制等众多领域对微弱信号接收要求的日益提高,接收放大器的低噪声和抗干扰设计与实现已成为当前研究的重要课题之一。文中叙述了放大器的低噪声和抗干扰设计原则,并结合超低频的噪声特点,提出超低频低噪声放大器的实现方案。经测试表明,依照该方法可以设计实现噪声系数极小的超低频放大器,且性能稳定可靠,符合设计指标要求。     

短波低噪声大动态放大器的设计与实现

短波频段信号密集,并且强度差别巨大,在通信侦察天线系统中,为适应该频段复杂的电磁环境,对天线共用器的噪声系数和线性度等指标提出了严格的要求。利用大功率的MOSFET晶体管,采用平衡放大结构,并通过计算机仿真软件优化设计,实现了一个1.5~30MHz全频段的低噪声、大动态的短波放大器。     

适合批量生产的低噪声放大组件设计

为了满足大批量生产的需求,从电路原理、工艺装配、调试测试等方面考虑,对放大组件中正交桥、限幅器、偏置电路、电压转换、放大电路和结构工艺等方面进行优化设计。并通过计算机仿真软件ADS和HFSS优化电路拓扑,采用表面贴装技术实现组件装配。有自适应功能的偏置电路稳定了FET的工作电流和工作电压,有效地简化了调试和工艺步骤。经试验验证,组件调试简单、一致性好,提高了生产效率,实现了稳定的批量生产。     

超宽带低噪声放大器仿真设计

采用负反馈技术和集总参数匹配技术,选用VMMK-1218低噪声E-PHEMT晶体管,利用ADS进行仿真优化,设计了一种微波超宽带低噪声放大器。仿真结果显示,在0.5~4.5GHz范围内,放大器增益大于14.2 dB,平坦度小于1.1 dB,噪声系数小于0.85 dB,输入输出反射系数均小于-11 dB。设计结果可应用于各种宽带微波通信及雷达等领域。     

射频低噪声放大器设计与仿真

为了提高接收机接收灵敏度及通信距离,设计了一种433 MHz频段两级低噪声放大器。使用了一种在集电极串联感性反馈,使放大管处于绝对稳定状态的方法,采用等噪声圆及等功率圆进行了低噪声放大器的仿真设计,分析了放大管的稳定性、噪声系数、增益等参数。仿真及测试结果表明低噪声放大器在433 MHz频段,噪声系数0.6 dB,输入输出驻波比1.5,增益26 dB,将设计的低噪声放大器应用在433 MHz通信模块中,通信距离有显著提高。     

声频放大器低噪声化的设计

本文首先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）做了分析，并以实现放大器低噪声化为出发点，阐述了具体设计的几个过程，最后对级联放大器的低噪声设计进行探讨。本文并非从工程设计的角度全面论述低噪声设计的各个方面，而是仅就低噪声设计中需要考虑的一些问题做一概述，从而为一些有志于音响工作的人们研究低噪声系统的设计问题提供方便。     

S波段低噪声放大器设计

首先分析了低噪声放大电路的稳定性,功率增益及噪声系数的影响因素及改进方法;然后设计了一个中心频率为2.45 GHz,工作带宽为100MHz的S波段低噪声放大器.仿真结果表明,该放大器的噪声系数小于1 dB,功率增益大于28 dB,增益平坦度小于1 dB,输入/输出驻波比小于2:1.通过传统的电路板制作工艺实际制作了放大器电路,测试结果和仿真结果较一致.