低噪聲放大器的噪聲模型

曾幸+張利敏

摘 要： 低噪聲放大器的特點(diǎn)：位于接收機(jī)的最前端，噪聲越小越好，且要有適當(dāng)穩(wěn)定的增益。接受的信號很微弱且變化，屬于小信號線性放大器，線性范圍大，自動(dòng)增益控制。與天線或?yàn)V波器相連接，要有良好的匹配特性。具有一定的選頻功能：有效抑制帶外干擾和鏡像頻率干擾。

關(guān)鍵詞： 低噪聲放大器；噪聲

LMH6654/55 單/雙路低功耗，250MHz，低噪聲放大器

LMH6654/55是單雙通道高速、電壓反饋型的放大器，單位增益穩(wěn)定和具有250MHz的帶寬。工作在2.5V到6V之間，且每個(gè)通道只消耗4.5mA的電流。這個(gè)放大器具有非常低的電壓噪聲和寬的輸出使信噪比最大化。輸入共模電壓范圍延伸到了150mV在具有負(fù)軌和具有1.3V正軌的情況下。LMH6654/55高速和低功耗的結(jié)合使這些產(chǎn)品是許多便攜式、高精度的理想選擇。

1.特性（供電5V，室溫25℃）

電壓反饋架構(gòu)

單位增益帶寬 250MHz

供電電壓范圍 2.5V-6V

轉(zhuǎn)換速率 200V/usec

電源電流 4.5mA/每通道

輸入共模電壓 -5.15V——+3.7V

輸出電壓范圍-3.6V——+3.4V

輸入電壓噪聲4.5 nV/

輸入電流噪聲1.3 pA/

穩(wěn)定時(shí)間 2.5ns

2.總輸入噪聲與源電阻

圖5同相放大器噪聲模型

上圖描述了所有噪聲源的非反相放大器配置的噪聲模型。除了內(nèi)在的輸入電壓噪聲（en）和噪聲電流（in=in+=in-）的來源，也存在熱噪聲電壓（ ）與各外部電阻有關(guān)。方程1提供的總等效輸入電壓噪聲密度（eni）的一般形式。方程2是假設(shè)的方程1的簡化。

下圖用這種假設(shè)說明了等效噪聲模型。總等效輸出電壓噪聲（eno）為eni*AV

噪聲模型 圖6

如果消除偏置電流不是必須的， 不需要等于Resq。在這種情況下通過式子（1），RfRg需要盡可能的小，去降低噪聲。

③噪聲系數(shù)

噪聲系數(shù)（NF）是由放大器引起的噪聲退化的量度。

噪聲系數(shù)公式為方程3。增加了一個(gè)終端電阻RT，減少了外部熱噪聲，但增加了由此產(chǎn)生的NF。

NF增加，因?yàn)镽T減少輸入信號的振幅，從而降低輸入信噪比.

噪聲系數(shù)與等效源電阻（Resq）和RfRg并聯(lián)有關(guān)。為了減少噪聲系數(shù)，建議采取以下步驟：

1）最小化

2）選擇最佳的Rs（ROPT）。

ROPT是曲線NF達(dá)到最小值的點(diǎn)，并且近似于 ■

參考文獻(xiàn)

[1]楊建國.你好，放大器[M].北京：科學(xué)出版社，2015.09：29-39.