低噪聲(sheng)放(fang)大(da)器是(shi)一種用于(yu)增(zeng)加信(xin)(xin)(xin)號幅(fu)度的(de)電路(lu)，主要用于(yu)無線通(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)、衛星通(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)、雷達、無線電視、手機等應用中，用于(yu)提高系統靈(ling)敏度和擴(kuo)大(da)接收范圍。它(ta)的(de)主要作(zuo)用是(shi)在信(xin)(xin)(xin)號傳輸鏈路(lu)中起到(dao)放(fang)大(da)弱(ruo)信(xin)(xin)(xin)號的(de)作(zuo)用，同時盡可能(neng)(neng)地減小放(fang)大(da)器本(ben)身的(de)噪聲(sheng)。下面將詳細介(jie)紹低噪聲(sheng)放(fang)大(da)器的(de)原(yuan)(yuan)理(li)，包括(kuo)它(ta)的(de)基本(ben)結(jie)構、工作(zuo)原(yuan)(yuan)理(li)、性能(neng)(neng)參數。

　　一、基本結構

　　低(di)噪聲(sheng)放(fang)(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)通常(chang)由四個主要(yao)部分(fen)組成：輸入(ru)網(wang)絡(luo)、放(fang)(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)單(dan)元(yuan)、輸出網(wang)絡(luo)和電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)。輸入(ru)網(wang)絡(luo)用于(yu)匹(pi)配輸入(ru)信(xin)號(hao)的(de)阻(zu)抗(kang)(kang)和減(jian)小(xiao)傳輸線(xian)路(lu)和天(tian)線(xian)帶來(lai)的(de)干擾，從而(er)使(shi)信(xin)號(hao)盡可能地(di)傳輸到放(fang)(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)單(dan)元(yuan)。放(fang)(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)單(dan)元(yuan)負責放(fang)(fang)(fang)大(da)(da)輸入(ru)信(xin)號(hao)，它通常(chang)由一個或多個晶體(ti)管組成，可以(yi)實現高增益和低(di)噪聲(sheng)。輸出網(wang)絡(luo)用于(yu)匹(pi)配放(fang)(fang)(fang)大(da)(da)器(qi)單(dan)元(yuan)的(de)輸出阻(zu)抗(kang)(kang)和減(jian)小(xiao)信(xin)號(hao)輸出時的(de)干擾，從而(er)將信(xin)號(hao)傳輸到下一級電(dian)(dian)路(lu)或天(tian)線(xian)。電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)提供(gong)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)壓(ya)和電(dian)(dian)流，以(yi)保證整(zheng)個電(dian)(dian)路(lu)的(de)正常(chang)工(gong)作。

　　二、工作原理

　　低噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)的(de)(de)(de)(de)工(gong)作原理(li)可(ke)(ke)以(yi)簡單地(di)概括為(wei)(wei)：接收輸(shu)(shu)(shu)(shu)入(ru)信(xin)號(hao)，放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)信(xin)號(hao)，輸(shu)(shu)(shu)(shu)出信(xin)號(hao)。將信(xin)號(hao)輸(shu)(shu)(shu)(shu)入(ru)到(dao)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)中(zhong)(zhong)，放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)通(tong)過增加信(xin)號(hao)幅度來提(ti)高(gao)信(xin)噪(zao)(zao)(zao)比(bi)，然后(hou)(hou)將信(xin)號(hao)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出到(dao)后(hou)(hou)續的(de)(de)(de)(de)電路(lu)中(zhong)(zhong)。由于(yu)LNA需(xu)(xu)要(yao)(yao)將信(xin)號(hao)從噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)背(bei)景中(zhong)(zhong)提(ti)取出來，因此需(xu)(xu)要(yao)(yao)盡可(ke)(ke)能減(jian)小(xiao)(xiao)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)本身(shen)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)。在這個過程中(zhong)(zhong)，放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)單元(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)也被放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)，因此輸(shu)(shu)(shu)(shu)出信(xin)號(hao)中(zhong)(zhong)包含有噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)。為(wei)(wei)了減(jian)小(xiao)(xiao)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)本身(shen)的(de)(de)(de)(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)，需(xu)(xu)要(yao)(yao)在放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)單元(yuan)(yuan)前后(hou)(hou)加上合適(shi)的(de)(de)(de)(de)匹配網(wang)絡，使得(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)(shu)入(ru)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)功率(lv)(lv)得(de)(de)到(dao)最(zui)大(da)(da)(da)(da)化(hua)，而噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)功率(lv)(lv)得(de)(de)到(dao)最(zui)小(xiao)(xiao)化(hua)。LNA的(de)(de)(de)(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)主要(yao)(yao)來自兩個方面：器(qi)件(jian)(jian)本身(shen)的(de)(de)(de)(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)和(he)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)的(de)(de)(de)(de)失(shi)真。為(wei)(wei)了減(jian)小(xiao)(xiao)器(qi)件(jian)(jian)本身(shen)的(de)(de)(de)(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)，可(ke)(ke)以(yi)使用低噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)晶體(ti)(ti)管(guan)等低噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)器(qi)件(jian)(jian)，并(bing)采用合適(shi)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)和(he)布線方式，減(jian)小(xiao)(xiao)器(qi)件(jian)(jian)之間的(de)(de)(de)(de)串擾和(he)互感。為(wei)(wei)了減(jian)小(xiao)(xiao)失(shi)真，可(ke)(ke)以(yi)使用高(gao)線性度的(de)(de)(de)(de)器(qi)件(jian)(jian)，采用反饋電路(lu)等方法來提(ti)高(gao)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)的(de)(de)(de)(de)穩定性和(he)線性度。具體(ti)(ti)地(di)，當輸(shu)(shu)(shu)(shu)入(ru)信(xin)號(hao)進入(ru)輸(shu)(shu)(shu)(shu)入(ru)網(wang)絡時(shi)，它會被匹配到(dao)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)單元(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)(shu)入(ru)阻(zu)抗，并(bing)通(tong)過放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)單元(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)放(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)作用，使得(de)(de)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)幅度得(de)(de)到(dao)增大(da)(da)(da)(da)。

　　ATA-5000系列(lie)是用(yong)于極微(wei)小(xiao)信號檢(jian)測的(de)前(qian)置放大器，采用(yong)ATA-P5000前(qian)置放大器低(di)噪聲電源（選件）供電。根據頻帶，增益(yi)，輸入電阻等分為多個型號。

　　圖：ATA-5000系列前置微小信號放大器

　　三、性能參數

　　低噪(zao)聲(sheng)放(fang)大器是(shi)一種用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)增加信號幅度的(de)電(dian)路，主要(yao)(yao)用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)無線通(tong)信、衛星通(tong)信、雷達、無線電(dian)視、手機等(deng)應(ying)用(yong)(yong)(yong)中，用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)提(ti)(ti)高(gao)系統靈敏(min)度和擴大接(jie)收(shou)范圍。LNA的(de)主要(yao)(yao)特點(dian)是(shi)增益(yi)高(gao)、噪(zao)聲(sheng)低，可以將信號從噪(zao)聲(sheng)背景中提(ti)(ti)取出來。

　　增益(Gain)

　　增(zeng)益是指放大器(qi)輸(shu)出信(xin)號(hao)的(de)幅(fu)(fu)度與輸(shu)入信(xin)號(hao)的(de)幅(fu)(fu)度之(zhi)比(bi)，常用分貝(dB)表示。增(zeng)益越(yue)大，放大器(qi)對于弱(ruo)信(xin)號(hao)的(de)放大作(zuo)用就越(yue)明顯。

　　帶寬(Bandwidth)

　　帶寬(kuan)是指放(fang)大(da)器(qi)能夠放(fang)大(da)信號的頻率(lv)范(fan)圍(wei)，常用赫茲(Hz)表(biao)示。帶寬(kuan)越寬(kuan)，放(fang)大(da)器(qi)對于不同頻率(lv)的信號都能夠放(fang)大(da)。

　　噪聲系數(shu)(NoiseFigure)

　　噪聲(sheng)系(xi)數是指放大(da)(da)器(qi)引入(ru)(ru)的(de)額外(wai)噪聲(sheng)與(yu)輸入(ru)(ru)信(xin)(xin)號(hao)噪聲(sheng)之比，常用分貝(bei)(dB)表示。噪聲(sheng)系(xi)數越(yue)小，放大(da)(da)器(qi)對于弱信(xin)(xin)號(hao)的(de)放大(da)(da)作用就越(yue)好。

　　輸出功率(lv)(OutputPower)

　　輸出(chu)功(gong)(gong)率是指(zhi)放(fang)大(da)器(qi)輸出(chu)的信號(hao)功(gong)(gong)率大(da)小，常用瓦(W)表示。輸出(chu)功(gong)(gong)率越大(da)，放(fang)大(da)器(qi)輸出(chu)的信號(hao)就越強。

　　輸(shu)入/輸(shu)出阻抗(Input/OutputImpedance)

　　低噪聲放(fang)大器的輸(shu)入/輸(shu)出(chu)阻(zu)抗(kang)(kang)應該與輸(shu)入/輸(shu)出(chu)信號(hao)(hao)源的阻(zu)抗(kang)(kang)匹配，以減小信號(hao)(hao)反射和信號(hao)(hao)損失。

　　線性度(Linearity)

　　低(di)噪聲放大(da)器的線性(xing)度(du)越(yue)好，就(jiu)能夠更好地放大(da)輸入信號并保(bao)持信號的準(zhun)確性(xing)。通常使(shi)用IP3(第(di)三階(jie)截(jie)止點(dian))或(huo)IP2(第(di)二階(jie)截(jie)止點(dian))等指標來描述放大(da)器的線性(xing)度(du)。

　　功耗(PowerConsumption)

　　低(di)噪聲(sheng)放大器通常需要具有較低(di)的功耗，以(yi)便在電池供(gong)電等限(xian)制條件(jian)下使用。

　　西安安泰電子是專業從事功率放大器、高壓放大器、功率放大器模塊、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測量儀器研發、生產和銷售的高科技企業，為用戶提供具有競爭力的測試方案。Aigtek已經成為在業界擁有廣泛產品線，且具有相當規模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。如想了解更多功率放大器等產品，請持續關注安泰電子官網hkdyw.cn或撥打029-88865020。
原文鏈接：//hkdyw.cn/news/2062.html