1.9GHZ 2.8dB 9.5dB －3dBm
1.2 1.4 21dB
低噪放（LNA）指标分析
（1）低功耗——移动通信的必然要求
低电源电压
小的静态电流——跨导 g m 小
gm
rbe
rbb'
(1)
VT ICQ
（2）工作频率——取决于晶体管的特征频率 f T
fT
gm
gm
2(c c) 2C
与工作点有关
取决于半导体工艺
（3）噪声系数
线性网络：
F1(Vn InRS)2 4kTBSR
双极晶体管:共射
F 1 r b b ' 1 g m R S 1 r b b '1
R s 2 g m R S 2
R s 2 g m R S
共源MOS管
F 1 1 1
RS gm
分析：
①放大器的噪声与工作点有关—— g m
多级线性网络级联的噪声系数
多级线性网络级联总噪声系数
结论：
FF1F G 2P 11G F P31G P 12
Te Te1G TeP21GP T1eG 3P2
1. 系统前级、特别是第一级的噪声系数对系统影响最大
2. 增大第一级的增益可以减少后级对系统噪声系数的影响
描述晶体管的两种模型 1. 物理模型——等效电路模型 特点：模型中的每个参数均对应一定的物理意义
（1）线性范围和器件有关 （2）线性范围和电路有关 （3）输入端的阻抗匹配也会影响放大器的线性范围
（8）隔离度和稳定性
增大LNA的反向隔离可以减少本振信 号从混频器向天线的泄漏程度。
正向传输——压控电流源 g m v b e
输入
反向传输——极间电容 C (C bc )
C be
输出点+
引起不稳定的原因
CN
输出点 -
改进措施
① 中和法——用中和电容抵消 由 C (C bc ) 引起的反向传输
② 失配法——采用共射共基（共源共栅）组 合连接
第五章 低噪声放大器
特点:
1.位于接收机的最前端
噪声越小越好 要求有适当的稳定的增益
小信号线性放大器
2.接收的信号很微弱且变化
线性动态范围大 增益自动控制
3.通过传输线直接和天线或天线滤波器相连 —匹配
4.应具有选频功能，抑制带外和镜象频率干扰
功率最大 传输
噪声系 数最小
本章内容（1）. 低噪声放大器的性能指标 （2）. 低噪声放大器的设计 （3）.复习晶体管的电路模型
a. 共源组态 输入阻抗很大 并联电阻等于 信号源内阻
增加噪声
b. 共栅组态
输入阻抗
改变 g m 达
匹配
1 c.电阻负 g m 反馈改变
输入阻抗
宽带放大、
增加噪声、
功耗较大
d. 源级电感 负反馈改变 输入阻抗
窄带放大、噪 声性能较好
（7）线性范围
衡量指标：三阶互调截点IIP3、增益1dB压缩点 注意：
②双极晶体管放大器的噪声
与基区体电阻 r b b 有关
③放大器噪声系数与信号源内阻有关
（4）增益 增益要适中
增益取决于
增益大——可降低后级对系统噪声系数的影响 增益大——后级易产生非线性失真
跨导 g m ——由工作点决定
负载
LNA的负载形式
LC谐振回路—— Q值、谐振阻抗 集中参数选频滤波器——注意阻抗匹配
（5）自动增益控制 根据接收信号的强弱自动控制增益
信号弱，增益大
信号强，增益小，以防 后级非线性失真
（6）输入阻抗匹——共轭匹配 噪声系数最小——噪声匹配
匹配网络
宽带放大、消耗功率、 纯电阻网络 —— 增加噪声 电抗网络 —— 不增加噪声、窄带放大
（6）输入阻抗匹配 匹配方式
低噪放（LNA）——高频、小信号、线性、选频放大器
指标 电源电压 电源电流
频率 噪声系数NF 增益Gain
IIP3 Input VSWR Output VSWR
隔离
0.5μm GaAs FET 3.0V 4.0mA
1.9GHZ 2.8dB 18.1dB －11.1dBm
1.5 3.1 21dB
0.8μm Si Bipolar 1.9V 2.0mA
适用的频率范围较宽
举例：混合 型模型
2. 网络模型
特点：把晶体管视为一个双端口黑盒子，分析其端口参数 适用于特定频率、线性参数
举例：S参数 注意：应用不同的模型，分析设计低噪放的方法不同
本章重点——用晶体管的混合 型模型分析、设计低噪放； 用S参数分析、设计低噪放。
5.1低噪声 放大器指标
5.1 低噪声放大器指标