共基差分低噪聲放大器設計

在無線通信終端中，低噪聲放大器是射頻接收系統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，以供系統解調出所需的信息 數據，低噪聲放大器的設計對整個接收機來說是至關重要的。低噪聲放大器在提供增益的同時，應盡可能地減少噪聲，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上，提出一種共基差分輸入結構設計低噪聲放大器的電路結構，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，進而影響放大器的總體增益。基于JAZZ O．35 μmBICMOS工藝設計放大器電路，這種結構的電路具有低噪聲高增益的特點。

1 低噪聲放大器設計中的噪聲問題
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產生的，通常 與二極管和雙極晶體管有關。散粒噪聲的產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生電流。散粒噪聲計算公式：
，與理論計算基本相符。

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NF=1．44／1．6=0．91 dB。

4 結論
本設計基于JAZZ 0．35 μm BICMOS工藝設計了一種低噪聲放大器。通過理論分析和仿真結果表明，設計采用的共基極輸入和射極跟隨器的結構可以有效地抑制噪聲。該低噪聲放大器能提 供25 dB的增益，噪聲系數小于1 dB，靈敏度達到2 μV，達到無線調頻接收機中低噪聲放大器的電路設計要求。