穩定低噪聲放大器中晶體管工作點的設計方法(上)

通過與中心設計頻率比較，在第一步中通過初步檢查就能發現頻率高時K因子小于1。這時如果按照傳統設計步驟，僅僅設置輸入端噪聲匹配和輸出端增益匹配，晶體管將不能穩定工作。圖1和圖2分別示出了ADS線性測試臺和數據顯示。

圖2表示了四個S參數，噪聲系數和K因子(圖中右下)與頻率的對應關系。接近2.5GHz時K因子小于1，預期工作頻率2GHz處同樣如此。此時晶體管具有潛在的不穩定性。

這樣的特性可能導致LNA工作出現問題。如果該LNA用作第一級信號放大器，直接與天線相連，其輸入阻抗就可能與天線引入的負載有關。用手觸摸小型移動電話，LNB喇叭上的積雪等改變天線調諧狀態、降低天線性能的舉動可能影響LNA的源阻抗。當然，阻抗特性可以通過穩定性回路法驗證，可是倘若LNA不是在所有頻率下都能保持無條件穩定，這些環境交感將不止降低噪聲指標，還有可能造成晶體管振蕩，改變偏移點(多數情況下能耗增加)，甚至損壞器件。于是確認LNA能否穩定工作就與整個產品的質量控制有關了。