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3.低噪声放大器的设计与仿真
3.1低噪声放大器的设计要求
本次设计要求利用ADS软件设计工作在2.4GHz频段的低噪声放大器,指标优化,NF达到1.0以内,增益G不低于30dB,驻波系数好于2.0:1,并利用仿真手段进行分析验证。
3.2晶体管的选择与直流分析
ADS软件的元件库中有多种晶体管,经考察选取Avago公司的高电子迁移率晶体管芯片“ATF54143”。该放大器具有低噪声的优点,符合设计需求。在Avago公司的网站下载“ATF54143”的模型后,在元件搜索窗口输入“ATF54143”,并将元件放入原理图中,进行直流分析。具体设计步骤如下:
将元件按照如图1所示的方式连接起来,构成晶体管的直流分析电路。将DC_FET控件中的起始栅极电压项修改为0,终止栅极电压项修改为1,栅电流值采样点数目修改为11。运行仿真,仿真结果如图二所示。从ATF54143的数据手册上可以看到噪声与Vds和Ids的关系,在2GHz时,当Vds=3V且Ids=20mA时,噪声最小,满足设计要求,因此晶体管的直流工作点就设为Vds=3V,Ids=20mA。
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