共基差分低噪聲放大器設(shè)計(jì)

在無線通信終端中，低噪聲放大器是射頻接收系統(tǒng)中的第一級有源電路，主要功能是放大天線從空中接收到的微弱信號，降低噪聲干擾，以供系統(tǒng)解調(diào)出所需的信息 數(shù)據(jù)，低噪聲放大器的設(shè)計(jì)對整個接收機(jī)來說是至關(guān)重要的。低噪聲放大器在提供增益的同時，應(yīng)盡可能地減少噪聲，以及完成接收大信號不失真和好的線性度。
在深入分析噪聲問題的基礎(chǔ)上，提出一種共基差分輸入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)低噪聲放大器的電路結(jié)構(gòu)，電路中包括可控增益放大器和增益控制電路。
低噪聲放大器的輸出電壓直接反映到自動增益控制電路的輸入端，根據(jù)輸出電壓幅值的大小，自動增益控制電路的輸出電壓反饋到低噪聲放大器的增益控制電路比較 器的輸入端，進(jìn)而影響放大器的總體增益。基于JAZZ O．35 μmBICMOS工藝設(shè)計(jì)放大器電路，這種結(jié)構(gòu)的電路具有低噪聲高增益的特點(diǎn)。

1 低噪聲放大器設(shè)計(jì)中的噪聲問題
最常見的噪聲源是平帶(Flatband)噪聲，也稱白噪聲。平帶噪聲源產(chǎn)生散粒噪聲和熱噪聲。散粒噪聲是由電子通過一個勢壘的離散量子性質(zhì)產(chǎn)生的，通常 與二極管和雙極晶體管有關(guān)。散粒噪聲的產(chǎn)生必須具備兩個條件：直流電流的存在以及帶電載流子必需越過勢壘以產(chǎn)生電流。散粒噪聲計(jì)算公式：
，與理論計(jì)算基本相符。

輸入信噪比約為2 μV／139 pV=1．44x104，輸出信噪比為44μV／2．7 nV=1．6x104，噪聲系數(shù)NF=1．44／1．6=0．91 dB。

4 結(jié)論
本設(shè)計(jì)基于JAZZ 0．35 μm BICMOS工藝設(shè)計(jì)了一種低噪聲放大器。通過理論分析和仿真結(jié)果表明，設(shè)計(jì)采用的共基極輸入和射極跟隨器的結(jié)構(gòu)可以有效地抑制噪聲。該低噪聲放大器能提 供25 dB的增益，噪聲系數(shù)小于1 dB，靈敏度達(dá)到2 μV，達(dá)到無線調(diào)頻接收機(jī)中低噪聲放大器的電路設(shè)計(jì)要求。