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ATF54143
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公司現(xiàn)貨庫存,原裝
ATF54143
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公司現(xiàn)貨庫存,原裝
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ATF-54143-TR1G 低噪聲放大器
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HP [Agilent(Hewlett-Packard)]
ATF54143PDF下載
放大器第1級、第2級至第n級的噪聲系數(shù)；g1、g2、…gn-1分別是放大器第1級、第2級至第n-1級的功率增益。由公式(1)可知，第一級放大器的噪聲系數(shù)和增益將直接影響整個(gè)放大器的噪聲系數(shù)。級聯(lián)低噪聲放大器要獲得低的噪聲系數(shù)，選擇的放大器第一級晶體管應(yīng)該在工作頻率具有低的噪聲系數(shù)和較高的增益。 設(shè)計(jì)lna首先應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)選擇合適的器件，然后根據(jù)器件在工作頻率的阻抗特性設(shè)計(jì)輸入、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)。由于設(shè)計(jì)的低噪聲放大器的增益指標(biāo)大于30db，因此需要使用多級級聯(lián)的方式來實(shí)現(xiàn)。agilent公司的atf54143 e-phemt晶體管具有高增益和低噪聲的特性，適用于頻率范圍在450mhz～6ghz無線系統(tǒng)的各種lna電路中。該管子在2ghz頻點(diǎn)上的噪聲系數(shù)是0.5db，增益為17db，因此選擇了該晶體管作為放大器的第一級；為實(shí)現(xiàn)放大器的增益指標(biāo)，選用mga86576作為第二級。 源極串聯(lián)反饋電感對穩(wěn)定性的影響 穩(wěn)定性是lna電路必須考慮的，放大器的穩(wěn)定性是指對振蕩的抑制水平，必須保證放大器的穩(wěn)定性，以避免可能出現(xiàn)的自激。在晶體管放人器的二端口網(wǎng)絡(luò)中，它的兩個(gè)端口分別接信號(hào)源和負(fù)載，有了雙端口剛路
需要處理和解決更多的設(shè)計(jì)問題。 一份較好的lna設(shè)計(jì)需要同時(shí)考慮到諸多因素：高增益，低噪聲系數(shù)，良好的輸入輸出匹配，穩(wěn)定性，線性要求。這些因素同樣重要，而且相互之間并不完全獨(dú)立。低的噪聲系數(shù)和最佳的輸入匹配在沒有巧妙地反饋回路下幾乎不可能同時(shí)獲得。絕對穩(wěn)定在很多情況下需要犧牲一部分增益作為補(bǔ)償。高的ip3需要高電流，而最小噪聲系數(shù)通常要求較低的電流。通過一些辦法可以在低電流情況下獲得較好的ip3。 avagoe-phemt管atf54143的 性能 avago公司的atf54143 e-phemt見圖1、圖2，具有高增益，高線性度和低噪聲的特性，這使得atf54143適用于頻率范圍在450mhz~6ghz無線系統(tǒng)的各種lna電路中。 與典型的d-phemt不同，atf45143并不需要在門級上加負(fù)電壓偏置， 而是在門級加正電壓偏置。因此，atf54143的偏置電路更像是雙極型晶體管的偏置電路。但是與一般的雙極型晶體管不同，它的偏置電壓不是0.7v，而是工作在大約0
放大器的穩(wěn)定性時(shí)主要考慮的是穩(wěn)定系數(shù)k 和|δ| ，為了得到絕對穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，必須滿足k>1和|δ| <1。 穩(wěn)定系數(shù)k 和|δ| 的表達(dá)式如（4）和（5）所示： 當(dāng)上面兩個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，放大器絕對穩(wěn)定；如果這兩個(gè)條件不能同時(shí)得到滿足，放大器將存在潛在的不穩(wěn)定和振蕩。此時(shí)需要采取一些措施來改善放大器的穩(wěn)定性，主要方法有：源極串聯(lián)負(fù)反饋；漏極與柵極并聯(lián)負(fù)反饋；漏極串聯(lián)電阻和漏極并聯(lián)電阻；插入鐵氧體隔離器等。 3 ads仿真及電路測試 根據(jù)avago公司提供的atf54143的晶體管模型，在ads中建立電路，對設(shè)計(jì)的低噪聲放大器的s參數(shù)和噪聲系數(shù)進(jìn)行仿真和優(yōu)化?？紤]到制作加工過程中可能帶來的誤差，設(shè)計(jì)仿真的性能指標(biāo)設(shè)置必須高于所要求達(dá)到的性能指標(biāo)。通過反復(fù)的優(yōu)化，最后得到的仿真結(jié)果為：在50～300 mhz頻帶內(nèi)，增益為23 ± 0.2 db，噪聲系數(shù)小于0.4，輸入駐波小于1.4，輸出駐波小于1.4。 根據(jù)仿真結(jié)果，制作pcb板，裝配放大器，如圖3所示。 然后使用安捷倫公司的e5061a網(wǎng)絡(luò)分析儀和n8975噪聲系數(shù)分析儀對放大器進(jìn)行測試，增益、駐波和
低噪聲放大器（ ln a）是射頻收發(fā)機(jī)的一個(gè)重要組成部分， 它能有效提高接收機(jī)的接收靈敏度， 進(jìn)而提高收發(fā)機(jī)的傳輸距離。因此低噪聲放大器的設(shè)計(jì)是否良好， 關(guān)系到整個(gè)通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量。本文以晶體管atf54143 為例， 說明兩種不同低噪聲放大器的設(shè)計(jì)方法， 其頻率范圍為2~ 2. 2 ghz；晶體管工作電壓為3 v；工作電流為40 ma; 輸入輸出阻抗為50ω。 1 定性分析 1. 1 晶體管的建模 通過網(wǎng)絡(luò)可以查閱晶體管生產(chǎn)廠商的相關(guān)資料， 可以下載廠商提供的該款晶體管模型， 也可以根據(jù)實(shí)際需要下載該管的s2p 文件。本例采用直接將該管的s2p文件導(dǎo)入到軟件中， 利用s 參數(shù)為模型設(shè)計(jì)電路。如果是第一次導(dǎo)入， 則可以利用模塊sparams 進(jìn)行s 參數(shù)仿真， 觀察得到的s 參數(shù)與s2p 文件提供的數(shù)據(jù)是否相同， 同時(shí)， 測量晶體管的輸入阻抗與對應(yīng)的最小噪聲系數(shù)， 以及判斷晶體管的穩(wěn)定性等， 為下一步驟做好準(zhǔn)備。 1. 2 晶體管的穩(wěn)定性 對電路完成s 參數(shù)仿真后， 可以得到輸入/ 輸出端的mu 在頻率2~ 2. 2 ghz 之間均小于1， 根據(jù)射頻相關(guān)
q值為80。 1．2 直流偏置 在設(shè)計(jì)低噪聲放大器中，設(shè)計(jì)直流偏置的目標(biāo)是選擇合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，靜態(tài)點(diǎn)的好壞直接影響電路的噪聲、增益和線性度。由電阻組成的簡單偏置網(wǎng)絡(luò)可以為atf-54143提供合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，但溫度性較差?？捎糜性雌镁W(wǎng)絡(luò)彌補(bǔ)溫度性差的缺點(diǎn)，但有源偏置網(wǎng)絡(luò)會(huì)使電路尺寸增加，加大了電路板排版的難度以及增加了功率消耗。在設(shè)計(jì)實(shí)際電路中，要根據(jù)具體情況選擇有源偏置網(wǎng)絡(luò)，或是電阻偏置網(wǎng)絡(luò)。就文中的lna而言，考慮到結(jié)構(gòu)和成本，這里選擇電阻無源偏置網(wǎng)絡(luò)。采用agilenl的atf54143，根據(jù)該公司給出的datasheet指標(biāo)，設(shè)計(jì)vds=3．8 v、ids=ll ma偏置工作點(diǎn)。因?yàn)樵陔娏鳛閘lma時(shí)atf-54143性能較好。電阻r3為100 ω；r2為680 ω；r1為60 ω，如圖1所示。 1．3 穩(wěn)定性設(shè)計(jì) 放大器的穩(wěn)定性是放大器中需要考慮的重要因素。需要在工作頻率下絕對穩(wěn)定，有兩種方法可以判斷該器件是無條件穩(wěn)定。第一種方法 第二種方法：用s參量組合成的檢測標(biāo)準(zhǔn)，只有單一參量μ，其定義為 要使電路穩(wěn)定通常有兩種方法：第一
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