基于反馈技术的宽带低噪声放大器的设计

时间:2015-04-20来源:网络

  当上面两个条件同时满足时,放大器绝对稳定;如果这两个条件不能同时得到满足,放大器将存在潜在的不稳定和振荡。此时需要采取一些措施来改善放大器的稳定性,主要方法有:源极串联负反馈;漏极与栅极并联负反馈;漏极串联电阻和漏极并联电阻;插入铁氧体隔离器等。

  3、ADS仿真及电路测试

  根据Avago公司提供的ATF54143的晶体管模型,在ADS中建立电路,对设计的低噪声放大器的S参数和噪声系数进行仿真和优化。考虑到制作加工过程 中可能带来的误差,设计仿真的性能指标设置必须高于所要求达到的性能指标。通过反复的优化,最后得到的仿真结果为:在50~300MHz频带内,增益为 23±0.2dB,噪声系数小于0.4,输入驻波小于1.4,输出驻波小于1.4。

  根据仿真结果,制作PCB板,装配放大器,如图3所示。

  

放大器实物图

 

  图3、放大器实物图

  然后使用安捷伦公司的E5061A网络分析仪和N8975噪声系数分析仪对放大器进行测试,增益、驻波和噪声系数的测试结果分别如图4、图5和图6所示。

  

增益与频率的关系

 

  图4、增益与频率的关系

  

输入/输出驻波与频率的关系

 

  图5、输入/输出驻波与频率的关系

  

噪声系数与频率的关系

 

  图6、噪声系数与频率的关系

  由 图4、图5和图6可以看出,研制的低噪声放大器在宽带(50~300MHz)的工作频段内,增益大于22dB,平坦度小于±0.3dB,噪声系数小于 1.25,输入驻波小于1.4,输出驻波小于1.3。可以看出低噪声放大器的测试结果与仿真结果吻合较好。但测试的噪声系数比仿真结果稍差,增益比仿真结 果稍低,这是由于电容、电感的寄生电阻的影响,同时调试时滤波器的输入端口和输出端口不是完全匹配,器件的接地性不是很好,及测试电缆和接头的影响。

  4、结语

  宽带低噪声放大器是通信系统中不可或缺的重要器件,这里通过负反馈技术,选用Avago公司的高电子迁移率晶体管ATF54143设计了一个低噪声宽带放大器,并使用微波仿真软件ADS进行优化,得出在50-300MHz的工作频率带内,增益大于22dB,平坦度小于±0.3dB,噪声系数小于1.25,输入驻波小于1.4,输入驻波小于1.3。

  这里的创新点是使用负反馈技术设计出低噪声宽带放大器,该放大器具有增益高,增益平坦度优,及噪声系数小等优点,可广泛应用于微波通信、卫星通信等各种电子设备中。

1 2

关键词: 低噪声放大器 ADS

加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号:EEPW

或用微信扫描左侧二维码

相关文章

查看电脑版