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放大器设计台湾中华大学8
Low Noise Amplifier Design Session 8 *中華大學電機系 田慶誠 * Introduction of Noise High Frequency Noise Thermal (Johnson or Nyquist) noise Thermal vibration of bound charges. Shot noise Random fluctuations of charge carriers. Low Frequency Noise Flicker (1/f) noise Noise power varies inversely with frequency. LNA cares high frequency noise only! Noise Factor and Noise Figure of Amplifier Si So=G·Si Ni No=G·Ni+?N Si= Input signal power So= Output signal power Ni= Standard input thermal noise No= Total output noise power ?N= Amplifier excess noise power G= Amplifier power gain Noise factor Noise figure (Ni=kT0B=-174dBm/Hz+Bandwidth(dBHz) @ T=T0=290°K) Noise Figure of a Two-Port Networks Noise Parameters: (4 values) Fmin : Minimum noise factor @ ?S= ?min rn= Rn/Z0 : Normalized noise resistance Gmin=|Gmin|?qmin Minimum-noise source reflection coefficient @ F= Fmin Noise Parameters of the Transistor GaAs FET ATF-10136 Noise Parameters Bias dependent Frequency dependent Noise Parameters from Linear Model ! SIEMENS Discrete RF Semiconductors ! BFP420 ! Si NPN RF SIEGET Grounded Emitter Transistor in SOT343 ! VCE = 1 V IC = 1.5 mA ! Common Emitter S-Parameters: February 1998 # GHz S MA R 50 ! f S11 S21 S12 S22 ! GHz MAG ANG MAG ANG MAG ANG MAG ANG 0.010 0.9253 -0.9 5.283 179.7 0.0013 94.7 0.9962 -0.5 0.100 0.9234 -7.4 5.274 174.7 0.0117 85.7 0.9935 -4.1 1.000 0.8120 -72.4 4.363 126.8 0.0972 48.1 0.8140 -37.3 2.000 0.6826 -129.4 3.080 88.7 0.1318 21.7 0.5819 -60.9 3.000 0.6464 -171.6 2.264 61.1 0.1373 6.7 0.4292 -76.2 4.000 0.6509 155.6 1.748 38.1 0.1339 -2.2 0.3584 -96.2 5.000 0.6888 132.5 1.389 18.6 0.1269 -7.3 0.3011 -115.3 6.000 0.7115 116.0 1.148 1.5 0.1241 -7.7 0.3095 -142.2 ! ! f Fmin Gammaopt rn/50 ! GHz dB MAG ANG - 0.450 0.71 0.32 21 0.35 0.900
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