放大器設計ppt課件-資料下載頁
2025-05-04 00:20本頁面
【正文】 計算出總的噪聲系數為 圖 例 4無線接收機前端框圖 利用 ()可由總噪聲系數轉化為總系統(tǒng)的等效噪聲溫度 系統(tǒng)的總增益為 G=(10)()()=。 從而可求出輸出噪聲功率 對 20dB=100的輸出信噪比 (SNR)， 輸入信號功率有 對于 50ohm的系統(tǒng)特征阻抗 ， 這對應于輸入信號電壓 對于如圖 ， 其二端口的可用輸出噪聲功率為 Nadd是網絡內部產生的噪聲功率 ， 而 G21是可用功率增益 網絡的可用增益不依賴于負載失配 GL。 由于網絡處在熱力學平衡狀態(tài)下 ， 此時 N2=kTB。 于是 則網絡等效的噪聲溫度為 網絡的噪聲系數為 (1143) (1144) (1145) (1146) 圖 阻抗不匹配的無源二端口網絡。網絡處于溫度 T下 圖 在溫度 T下的有耗傳輸線，輸入端口處阻抗失配 對于源端不匹配的情況 ， 如圖 特征阻抗 Z0的有耗線散射矩陣為 于是從端口 2向源方向看去的反射系數為 于是可求出可用功率增益為 (1147) (1148) (1149) (1150) 于是失配有耗線的等效噪聲溫度為 【 討論 】 ?當 Gs=0時 ， Te=(L1)T ?假如 L=1， 傳輸線為無耗的 ， 則 Te=0， 而不論源端是否失配； ?若線是有耗且失配的 ， 此時 L1和 |Gs|0， 則 (1147)中給出的噪聲系數大于 Te=(L1)T， 因為源端阻抗的失配會將從負載端反射回來的部分噪聲功率再次反射回負載 。 ?噪聲系數與負載無關 ， 但與源阻失配有關； (1151) 在整個系統(tǒng)的噪聲特性上 ， 接收機的前端的第一級起著決定性的作用 ， 對于一個放大器通常不可能同時獲得 最小噪聲 和 最大增益 ，須進行某種程度的兼顧 。 為了在噪聲系數和增益之間進行有用的折中 ， 可利用 等增益圓 和 等噪聲系數圓 來完成 。 二端口放大器的噪聲系數定義為 式中 Ys=Gs+jBs表示呈現(xiàn)在晶體管處的源導納 Yopt表示得出最小噪聲系數的最佳源導納 Fmin表示當 Ys=Yopt時獲得的晶體管的最小噪聲系數 RN表示晶體管的等效噪聲電阻 Gs表示源導納的實部 因為 (1152) (1153b) (1153a) Gs是在源反射系數 ， Fmin， Gopt和 RN是特定晶體管的 噪聲參量 ，一般由生產廠商提供或者測量得到 。 利用 ()有 此外 ， 將 (1142)和 (1143)代入 (1140)中 該結果可定義出等噪聲系數圓 ， 定義噪聲系數參量 N為 (1154) (1155) (1156) (1157) 等噪聲系數圓可表示為 圓心和半徑分別為 【 例 5】 低噪聲放大器設計：一個 GaAs FET偏置在最小噪聲系數下 ，在 4GHz（ Z0=50ohm） 時有下列 S參量和噪聲參量： 假設器件是單向的 ， 計算由這個假定引出的 GT的最大誤差 。 然后設計一個噪聲系數為 【 解 】 由式 (1126)可以計算單向品質因數 (1158) (1159a) (1159b) 然后由 (1125)知 用 dB表示 所以預計增益的誤差小于正負 。 接著 ， 利用 (1159)計算 2dB噪聲系數圓的中心和半徑 據此可畫出最小噪聲系數圓如圖 (a)所示 ， 最小噪聲系數產生在 Gs= Gopt=(i100186。)處 。 根據 (1129)可計算幾個輸入節(jié)等增益圓的數據 等增益圓仍作于圖 (a)中 ， 由圖知 Gs=F=2dB噪聲系數圓相切 ， 且任何較高增益將導致更壞的噪聲系數 。從 Smith圓圖可得出最佳解 Gs=(i75186。) ， 可給出 Gs=F=。 對于輸出節(jié) ， 選擇可產生最大 GL的 GL=(S22)*=(60186。) ， 此時 晶體管自身增益是 總變換增益是 使用開路并聯(lián)短截線的放大器交流電路如圖 (b)所示 ， 此電路的計算機分析給出增益為 。 圖 例 5中晶體管放大器的電路設計 (a)等增益和噪聲系數圓 (b) RF電路
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1