低噪声前置放大器设计方法 一、研究的目的与意义 随着科研和生产的发展，越来越需要测量微弱信号。这些微弱信号常常埋在噪声中，特别是各种物理量(非电量)是通过传感器变换为等效电压信号而进行量测的，这种测昆需要恢复及记录其变化，甚至在生产流程当中还要进行过程控制。因此，要求设计检测仪器必须具育高灵敏度、能抑制噪声，使信噪比改善的良好性能，以满足检测出埋在噪声中的微弱信号的需要。木文着重讨论对信号提取后如何设计前置放大器问题。随着传感器应用的日益广泛，为能检测到由传感器转换来的微弱电信号，要求放大器具有极低的噪声。低噪声放大器对提高传感器测量弱信号的能力、测量范围和灵敏度都是极其重要的，也是很有必要的。本文论述的低噪声放大器除噪声低、频带宽这些特点外，还具有较强的输出能力，特别适于声传感器，当然也适于其它需要低噪声放大器的场合。要求放大器有较强的负载能力这一特点是由声传感器本身的特点以及测量范围的要求而决定的。实际要求当频率低于2MHZ时，输出电压幅值应达到7V(18V电源)，负载为500时的输出电流应大于70InA。 二、处理前置放大器的噪声 由传感器变换为等效电压信号，其中可能包括部分噪声(无用信号)。所以，在讨论前置放大器设计前，简单回顾一下放大器的噪声问题。 测量中噪声出现是一个所不希望的扰动和杂乱的随机信号，它是被测信号的自然背景和限制仪器性能的一个极其重要的因素。 由传感器测出非电量转换为电量信号是极其微弱的量。例如：核磁共振、顺磁共振的共振信号是以微伏级计的信号源等。对类似这种信号进行放大和传递过程中影响最大的是热噪声和器件内部固有噪声，这些正是要克服的对象。 所谓热噪声是由于电荷的无规则运动和导体中电子密度和热涨落而产生的一种噪声。由于传感器存在内阻，在达到热平衡情况下，其噪声电压与带宽具有正比关系。即当前置放大器的带宽增加时，所引起的噪声电压随之增加。因此，
轴流风机轴流风机型号、用途、性能及轴流风机参数 ——（浙江聚英风机工业有限公司提供） 一、轴流风机型号名称、用途、性能 ■管道加压轴流风机 ●JSF轴流通风机（SDF） ●大风量轴流风机（JSF-Z） JSF轴流通风机是一种高轮毂比设计的新型节能管道加压风机，具有噪声低、风压适中、气动性能范围广、安装简单等特点，广泛应用于民用、商业及工业厂矿企业建筑工程的管道加压送排风 系统。 JSF风机有两种叶轮结构形式，JSF-A采用模压圆柱形轮毂式叶轮，具有效率高、风压大等特点。JSF-Z采用压铸铝合金叶轮，机翼型前掠扭曲可调叶片，具有噪声低、外形美观、铝质叶轮的防腐防爆性能优等优点，常用于机组设备冷却、机械生产线的工艺送风。 本系列风机一般为电机内置直联传动形式，也可做成电机外置皮带传动结构形式，用于输送特殊气 体介质的场所，如厨房排油烟、工业热气等。 ■边墙壁式轴流风机 ●DFBZ低噪声方形壁式轴流风机 DFBZ系列风机采用高效低噪声轴流叶轮、风机专用电机直联传动，方形消音型外壳（可进一步降低风机噪声；整机制成方形，墙体预留方孔简单，安装方便）。出风口装有铝合金自垂百叶（可防止室外雨水、灰尘和自然风向室内倒灌）；具有明显的外形美观，噪声低、运行平稳、安装牢固等优点，广泛适用于民用商用建筑工程和厂矿企业车间的低噪声壁式排风。可根据使用场合要求制成 防爆防腐型风机。 本系列风机一般配用三相电机，按用户要求可对0.55kW以下配用单相电机。
●DWEX边墙风机（WEX） DWEX系列风机采用先进的前掠型叶片、低噪音的外转子或内转子风机专用电机直联传动，方形外壳设计可以方便地安装在混凝土墙、砖墙或轻钢压型墙板上，方形防雨罩结构牢固，外形美观。具有噪声低、风量大、运行可靠、性能参数范围广、安装简便等特点，广泛应用于厂矿企业车间和民用、商用建筑工程的边墙壁式通风换气。根据输送介质的要求，可制成防腐、防爆型。 DWEX(WEX)系列风机一般用于边墙壁式排风，配设45°防雨罩（或特殊制造成60°）和防虫网（夜间可防止昆虫循灯光飞入车间）。可按需要制成边墙送风机型号为DWSP(WSP)，配设90°防雨罩(防风、雨、尘)和防虫网（夜间可防止昆虫循灯光飞入车间）。 附件选配：重力式止回风阀（可确保车间在风机不开时保持与室外隔绝），订货时注明。 ●DWBX板壁式轴流风机 DWBX系列风机采用高效翼型轴流式叶轮与低噪声电机直联驱动，压型金属板式外壳，具有墙面 安装简便、整机重量轻、运转平稳、外形美观。多用于轻钢结构建筑边墙、窗框安装的壁式送排风 场合。 选配附件：出风口可根据使用场合配设铝制重力式止回阀或加设防雨罩、配设防虫网等，更好的起 到防尘、防自然风倒灌作用。 DWBX系列风机一般用于排风，如用于送风需在订货时另行说明。 ●JYFF大风量窗式负压风机 ●DZ低噪声轴流风机 DZ系列风机采用宽叶片、大弦长、空间扭曲倾斜式的轴流叶轮、风机专用电机，直联传动。具有 明显的噪声低、风量大、耗电省、重量轻等优点。广泛适用于厂房、仓库、办公楼、住宅等场所的 壁式排风、管道送风。 本系列风机分:DZ-I型壁式（可加设网罩、防雨弯头或防尘自垂百叶）；DZ-II型管道式，带底脚。 DZ-III型电机外置式。
低噪声放大器设计 摘要：微弱信号检测就是利用近代电子学和信号处理方法从噪声中提取有用信号，其关键在于抑制噪声。恢复、增加和提取有用信号。与普通放大器相比，低噪声放大器应具有低得多的噪声系数。欲使放大器获得良好的低噪声特性，除使用好的低噪声器件外，还要有周密的设计。本文将从低噪声放大器在通讯系统中的作用，低噪声放大器的主要技术指标以及低噪声放大器的设计方法来论述低噪声放大器，以获得最佳噪声性能的低噪声放大器。重点介绍了低噪声放大器的设计方法。 关键词：低噪声，微弱信号检测，噪声系数，放大器 0．引言 随着现代科学研究和技术的发展，人们越来越需要从强噪声中检测出有用的微弱信号，于是逐渐形成了微弱信号检测这门新兴的科学技术学科，其应用范围遍及光学、电学、磁学、声学、力学、医学、材料等领域。微弱信号检测技术是利用电子学、信息论、计算机及物理学的方法，分析噪声产生的原因和规律，研究被测信号的特点与相关性，检测被噪声淹没的微弱有用信号，或用一些新技术和新方法来提高检测系统输出信号的信噪比，从而提取有用信号。微弱信号检测所针对的检测对象，是用常规和传统方法不能检测到的微弱量。对它的研究是发展高新技术，探索及发现新的自然规则的重要手段，对推动相关领域的发展具有重要的应用价值。目前，微弱信号检测的原理、方法和设备已经成为很多领域中进行现代科学技术研究不可缺少的手段。显然，对微弱信号检测理论的研究，探索新的微弱信号检测方法，研制新的微弱信号检测设备是目前检测技术领域的一大热点。 1．低噪声放大器在通讯系统中的作用 随着通讯工业的飞速发展，人们对各种无线通讯工具的要求也越来越高，功率辐射小、作用距离远、覆盖范围大已成为各运营商乃至无线通讯设备制造商的
微波电子线路大作业 ——低噪声功率放大器设计 班级：021013班 学号：02011268 姓名：
低噪声放大器的设计 一、设计要求： 已知GaAs FET 在4 GHz 、50 Ω系统中的S 参数和噪声参量为 S11=∠－60°，S21=∠81°， S12=∠26°，S22=∠－60° Fmin= dB Γout=∠100°RN=20 Ω 设计一个低噪声放大器，要求噪声系数为2 dB ，并计算相应的最大增益。 若按单向化进行设计，则计算GT 的最大误差。 二、低噪声放大器设计原理及思路 低噪声放大器功能概述 低噪声放大器是射频／微波系统的一种必不可少的部件，它紧接接收机天线，放大天线从空中接收到的微弱信号。低噪声放大器在对微弱信号放大的同时还会产生附加于扰信号，因此它的设计目标是低噪声，足够的增益，线性动态范围宽。低噪声放大器影响整机的噪声系数和互调特性，分析如下 （1） 系统接收灵敏度： （2） 多个级连网络的总噪声系数 放大器工作组态分类 A 类放大器（导通角360度，最大理论效率50%）用于小信号、低噪声，通常是接收机前端放大器或功率放大器的前级放大。 B 类（导通角180度，最大理论效率%）和 C 类（导通角小于180度，最大理论效率大于% ）放大器电源效率高，愉出信号谐波成分高，需要有外部混合电路或滤波电路．由B 类和C 类放大器还可派生出 D 类、 E 类、P 类等放大器。 min 114(dBm/Hz)NF 10log BW(MHz)/(dB) S S N =-+++321112 121 11 n tot A A A A A An F F F F F G G G G G G ---=+++ +
前置放大器电路噪声分析 前置放大器在音频系统中的作用至关重要。本文首先讲解了在为家庭音响系统或PDA设计前置放大器时，工程师应如何恰当选取元件。随后，详尽分析了噪声的来源，为设计低噪声前置放大器提供了指导方针。 前置放大器是指置于信源与放大器级之间的电路或电子设备，例如置于光盘播放机与高级音响系统功率放大器之间的音频前置放大器。前置放大器是专为接收来自信源的微弱电压信号而设计的，已接收的信号先以较小的增益放大，有时甚至在传送到功率放大器级之前便先行加以调节或修正，如音频前置放大器可先将信号加以均衡及进行音调控制。无论为家庭音响系统还是PDA设计前置放大器，都要面对一个十分头疼的问题，即究竟应该采用哪些元件才恰当？ 元件选择原则 由于运算放大器集成电路体积小巧、性能卓越，因此目前许多前置放大器都采用这类运算放大器芯片。我们为音响系统设计前置放大器电路时，必须清楚知道如何为运算放大器选定适当的技术规格。在设计过程中，系统设计工程师经常会面临以下问题。 1、是否有必要采用高精度的运算放大器？ 输入信号电平振幅可能会超过运算放大器的错误容限，这并非运算放大器所能接受。若输入信号或共模电压太微弱，设计师应该采用补偿电压（Vos）极低而共模抑制比（CMRR）极高的高精度运算放大器。是否采用高精度运算放大器取决于系统设计需要达到多少倍的放大增益，增益越大，便越需要采用较高准确度的运算放大器。 2、运算放大器需要什么样的供电电压？ 这个问题要看输入信号的动态电压范围、系统整体供电电压大小以及输出要求才可决定，但不同电源的不同电源抑制比（PSRR）会影响运算放大器的准确性，其中以采用电池供电的系统所受影响最大。此外，功耗大小也与内部电路的静态电流及供电电压有直接的关系。 3、输出电压是否需要满摆幅？ 低供电电压设计通常都需要满摆幅的输出，以便充分利用整个动态电压范围，以扩大输出信号摆幅。至于满摆幅输入的问题，运算放大器电路的配置会有自己的解决办法。由于前置放大器一般都采用反相或非反相放大器配置，因此输入无需满摆幅，原因是共模电压（Vcm）永远小于输出范围或等于零（只有极少例外，例如设有浮动接地的单供电电压运算放大器）。
DFBZ-I 型方形壁式轴流风机 详细说明 机号：2.5#-6.3# 风量:600-9000m3/h 全压:40-147Pa 特点：采用内转子电机直联传动,安装方便牢固、振动小、噪声低、运行平稳,出风口装自垂百叶,可防室外自然风、雨水倒灌 应用：工矿企业、民用建筑、体育馆、畜牧业、各种娱乐场所的壁式排风 您现在的位置： 山东玻璃钢金光集团有限公司 > 供应信息 > 轴流风机 T35-11轴流风机
详细说明 T35-11型玻璃钢轴流风机，是国家机械委员会推广使用的一种高效低压通风机，该机耗电量低噪音小，并具有优良的耐腐蚀等特点。可用于工业厂房，机械制造，化工，印染，电镀，医药等行业。T35-11型轴流风机，以叶轮直径的大小为NO；2。8，NO3。15，NO3。55，NO4，NO4。5，NO5，NO5。6，NO6。3，NO7。1，NO8，NO9，NO1O，NO11。2，共十二种型号，每一种型号的叶片都为4或着6片。叶片又可装成15。20。25。30。35。等角度，因此。每一种机号由于叶片角度的大小，主轴转速快慢的不同，风机的风压，风量及所消耗的功率也不同，具体详见性能表。 机号转速R/MIN 风量M3/H 全压PA 电机型号功率KW 2．8 2900 1649 152．0 YSF-5622 0．12 2．8 2900 2167 168．6 YSF-5632 0．18 2，8 2900 2685 173．5 YSF-5632 0．18 2．8 2900 2912 186．2 YSF-5632 0．18 2．8 2900 3202 232．3 YSF-6322 0．25 2．8 1450 826 38．2 YSF-5014 0．025 2．8 1450 1086 43．1 YSF-5014 0．025 2．8 1450 1346 44．1 YSF-5014 0．025 2．8 1450 1464 48．0 YSF-5024 0．040 2．8 1450 1605 59．8 YSF-5024 0．040 3．15 2900 2339 192 YSF-6312 0．18 3．15 2900 3074 213．6 YSF-6322 0．25 3．15 2900 3810 219．5 YS-F6332 0．37 侧壁、吸顶排风? DFBZ型方形壁式轴流风机
T35-11（T40-11）系列轴流式通风机 一、T35-11系列轴流风机概述 T35-11系列轴流风机是我国八十年代在30-11的基础上改进设计的新型风机，它与30-11风机相比具有明显优点：①结构更合理：轮毂是圆筒形，减少流动损失，叶片根据强度高；②性能有较大提高；全压效率为89.5%，噪声降低3.6dB(A)。 本系列风机适用于输送非易爆无腐蚀无显著粉尘的气体，环境温度不得超过60℃，广泛应用于一般工厂、仓库、办公室、住宅内通风换气或强暖气散热，也可有较长的排气管道内间隔串联安装，以提高管道中的压力，卸下机壳还可做自由风扇用。 本系列风机叶轮直径由小到大共有三十个规格，每一规格风机叶片数都为4片，叶片角度有15°，20°，25°，30°，35°五种，参数范围广，风量826-67892m3/h，风压39pa-474pa（详见性能参数表）。 本系列风机主要有叶轮、机壳、集流器及电机等部件组成，叶轮与电机直联，叶轮转向为电机左旋（电机端看）。 防腐轴流式风机（FT35-11）是采用防腐电机，用于输送有腐蚀性的气体。 防腐轴流风机（BT35-11）也是T35-11的派生产品，用于输送易燃爆的场所，叶轮用铝合金加工而成，以防在运转中引起火花，电机配用隔爆型电机。 FT35-11和BT35-11型通风机的性能参数外形尺寸及其注意事项都同T35-11一样。 二、T35-11系列轴流风机安装 1、安装前应详细检查风机是否有损坏变形，如有损坏变形，待修理妥善后，方可进行安装。 2、安装时要注意检查各联接部分有无松动，叶片与风筒间隙应均匀，不得相碰。 3、联接风口管道的重量不应由风机的风筒承受，安装时应另加支撑。 4、在风机风口端必须装修集风器，希望装置防护网。 5、风机底座必须与地基平面自然接合，不得敲打底座强制联接，以防底座变形，安装时应校正机座，加垫铁片，基本保持水平位置，然后拧紧地脚螺栓。 6、安装完毕后，必须先进行试验，待运行正常后，才允放正式使用。 三、T35-11系列轴流风机使用 1、采用本风机，如需在出风口联接管道时，必须考虑联接方式，以减少风机动压在管内因扩散而造成的损失。 1）当管道直径与风机风筒相等或Fmp/F1≤1.5管道长度不小于管道内径5-8倍时，管道的扩散损失可忽略不计； 2）当1.5≤Fmp/F1<2.5或Fmp/F1>2.5时，管道与风机应安装扩散器。 若用在较长的排气通道内，可将风机间隔串联安装。以增高风压，但两台风机不可相隔过远。
第1节低噪声放大器指标 低噪声放大器 低噪声放大器（LNA）是射频接收机前端的主要部分。 它主要有四个特点。 1）它位于接收机的最前端，这就要求它的噪声越小越好。为了抑制后面各级噪声对系统的影响，这要求有一定的增益，但为了不使后面的混频器过载，产生非线性失真，它的增益又不能过大。放大器在工作频段内应该是稳定的。 2）它所接收的信号是很微弱的，所以低噪声放大器必定是个小信号放大器。而且由于受传输路径的影响，信号的强弱又是变化的，在接收信号的同时又可能伴随着很多强信号的干扰，因此要求放大器有足够大的线性范围，而且增益最好是可以调节的。 3）低噪声放大器一般通过传输线直接和天线或者天线的滤波器相连，放大器的输入端必须和它们很好的匹配，以达到功率最大传输或者最小的噪声系数，并能保证滤波器的性能。 4）低噪声放大器应该具有一定的选频功能，抑制带外和镜像频率干扰，因此它一般是频带放大器。 低噪声放大器的所有指标都是互相牵连的，甚至是相互矛盾的。这些指标不仅取决于电路的结构，对集成电路来说，还取决于工艺技术。在设计中如何采用折衷的原则，兼顾各项指标，是很重要的。 1）低功耗 LNA是小信号放大器，必须给它设置一个静态偏置。而降低功耗的根本办法是采用低电源电压、低偏置电流，但伴随的结果是晶体管的跨导减小，从而引起晶体管及放大器的一系列指标的变化。 2）工作频率 放大器所能允许的工作频率和晶体管的特征频率Ft有关。减小偏置电流的结果会使晶体管的特征频率降低。在集成电路中，增大晶体管的面积会使极间电容增加，这也降低了特征频率。 3）噪声系数 任何一个线性网络的噪声系数可以表示为： （4.1）
正确选择低噪声放大器(LNA) 该应用笔记检验了影响放大器噪声的关键参数，说明不同放大器设计(双极型、JFET输入或CMOS输入设计)对噪声的影响。本文还阐述了如何选择一款适合低频模拟应用(如数据转换器缓冲、应变仪信号放大和麦克风前置放大器)的低噪声放大器。基于CMOS输入放大器，MAX4475，举例说明多数低频模拟应用中这种新型CMOS放大器的设计优势。 目前，有关低噪声放大器的讨论常常关注于RF/无线应用，但实际应用中，噪声对于低频模拟产品(如数据转换器缓冲、应变仪信号放大和麦克风前置放大器)也有很大影响，是一项重要的考虑因素。为了选择一款合适的放大器，设计工程师必须首先了解放大器是否拥有低噪声特性和相关的噪声参数。另外，还要了解不同类型放大器(双极型、JFET输入或CMOS输入)的噪声参数差异。 噪声参数 尽管影响放大器噪声性能的参数有很多，但最重要的两个参数是：电压噪声和电流噪声。电压噪声是指在没有它噪声干扰的情况下，放大器输入短路时出现在输入端的电压波动。电流噪声是指在没有其它噪声干扰的情况下，放大器输入开路时出现在输入端的电流波动。 描述放大器噪声的典型指标是噪声密度，也称作点噪声。电压噪声密度单位为nV/√Hz，电流噪声密度通常表示为pA/√Hz。在低噪声放大器数据资料中可以找到这些参数，而且，一般给出两种频率下的数值：
一个是低于200Hz的闪烁噪声；另一个是在1kHz通带内的噪声。简单起见，这些测量值以放大器输入端为参考，不需要考虑放大器增益。图1所示为电压噪声密度与频率的对应关系曲线。噪声曲线与两个主要的噪声成份有关：闪烁噪声和散粒噪声。闪烁噪声是所有线性器件固有的随机噪声，也称作1/f 噪声，因为噪声振幅与频率成反比。闪烁噪声通常是频率低于200Hz时的主要噪声源，如图1所示。1/f角频率是指噪声大小基本相同、不受频率变化影响的起始频率。散粒噪声是流过正向偏置pn结的电流波动所造成的白噪声，也出现在该频段。值得注意的是：电压噪声的1/f角频率与电流噪声的1/f角频率可能会不同。 图1. 电压噪声密度与频率的关系曲线，主要受两种噪声源的影响：闪烁噪声和散粒噪声。闪烁噪声或1/f噪声与频率成反比，是频率低于200Hz时的主要噪声源。放大器电路的总噪声取决于放大器本身、外部电路阻抗、增益、电路带宽和环境温度等参数。电路的外部电阻
2013届课程设计说明书模板音响前置放大器 院、部：电气与信息工程学院 学生姓名：鞠纯 指导教师：龙卓珉职称讲师 专业：电子信息工程 班级：电子1102班 完成时间：2013年6月10日
摘要 本文介绍了前置放大的构成、功能、及工作原理。所用芯片是价格便宜的带有真差动输入的LM324四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。本音响的功能是将输入音频信号进行放大，是一种可普遍用于家庭音响系统、立体声唱机等电子系统中，便于携带，适用性强。 关键词：前置放大；LM324;立体声唱机
ABSTRACT This paper introduce the structure ,function and working principle of the audio.The LM324 are low-cost,quad operational amplifiers withtrue differential inputs.They have several distinc advantages overstandard operational amplifier types in single supply voltages as low as 3.0V or 32V with quiescent currents about one-fifth of thoseassociated with the MC1741. The sound is the function of the input audio signal amplification,is generally available for home audio system,stereo player and other electronic system,convenient carrying,strong applicability. Key word preamplifier amplifiers;LM324;stereo player
低噪声路面 环境工程083 杨阳嵩 08013986 摘要:公路交通噪声已经成为环境噪声污染的一个主要来源，有关交通噪声的控制问题已越来越引起人们的重视。国内外的研究表明，多孔隙沥青混凝土路面、多孔弹性路面具有显著降噪效果，因此有必要详细阐述其在降低噪声方面的机理和降噪措施，从降低交通噪音的现实意义入手,介绍了交通噪音的主要来源,进而提出各种有效的低噪音沥青路面类型及其降噪机理, 轮胎路面相互作用的噪音产生机理，胶粉改性沥青混凝土因在混合料中掺入弹性材料一胶粉而具有减噪的特性，成为国际上公认的低噪音路面之一，在欧美及日本等国家应用较为普遍,并就各种低噪音路面的应用作了比较探讨,从而提高道路的降噪功能。 关键词：沥青路面；噪声；开级配沥青磨耗层；多孔弹性路面; 胶粉改性沥青 随着城市化进程的逐步加快，城市交通工具数量越来越多，功率越来越大，速度越来越快，交通噪声己成为现代城市环境中的最主要噪声来源。研究表明，40dB(A)的连续噪音可使10％的人睡眠受到影响，70dB(A)时可影响50％的人。高强度的噪声不仅使工作人员增加生理负担和能量消耗，而且使工作人员神经紧张、心情烦躁、注意力不易集中、容易疲劳，影响其工作效率，也容易引起工伤，严重阻碍了国民经济建设，并给人们的身心健康造成巨大的伤害。近年来，随着水泥混凝土路面的历程的激增，对道路两侧及城市居民的生活环境影响也越为严重。 水泥混凝土的降噪问题以及选择合适的路面结构材料成为亟待解决的问题。交通噪声的分析研究表明，交通噪声源予车辆发动机为主的动力系统以及轮胎与路表间的滚动接触。车辆高速行驶时，噪声主要来自于轮胎与路表间的摩擦，即路面／轮胎噪声。相应的降低交通噪声途径有两条，一条是通过科技创新有效降低噪声的产生，从降低声源噪声的角度来减少噪声污染，另一条是设立隔音墙隔断噪声的传播途径来降低噪声污染。在降低噪声源方面，近年来由于汽车工业的
低噪声放大器设计的理论基础 作者：佚名来源：本站整理发布时间：2009-10-20 20:45:05 射频低噪声放大器的ADS设计 本文首先简要介绍了低噪声放大器设计的理论基础，并以2.1－2.4Ghz 低噪声放大器为例，详细阐述了如何利用Agilent 公司的ADS 软件进行分析和优化设计该电路的过程，仿真结果完全满足设计指标，最后对微波电路的容差特性进行了模拟分析，对于S 波段低噪声放大器的设计研究有着重要的参考价值。 关键词：低噪声放大器，匹配，仿真，优化 1. 前言 低噪声微波放大器（LNA）已广泛应用于微波通信、GPS 接收机、遥感遥控、雷达、电子对抗、射电天文、大地测绘、电视及各种高精度的微波测量系统中，是必不可少的重要电路。低噪声放大器位于射频接收系统的前端，其主要功能是将来自天线的低电压信号进行小信号放大。前级放大器的噪声系数对整个微波系统的噪声影响最大，它的增益将决定对后级电路的噪声抑制程度，它的线性度将对整个系统的线性度和共模噪声抑制比产生重要影响。对低噪声放大器的基本要求是：噪声系数低、足够的功率增益、工作稳定性好、足够的带宽和大
的动态范围。 Advanced Design System(ADS)软件是Agilent 公司在HPEESOF 系列EDA 软件基础上发展完善的大型综合设计软件，它功能强大，能够提供各种射频微波电路的仿真和优化设计，广泛应用于通信、航天等领域，是射频工程师的得力助手。本文着重介绍如何使用ADS 进行低 噪声放大器的仿真与优化设计。 2. 低噪声放大器特点及指标 LNA 是射频接收机前端的主要部分，它主要有四个特点。首先，它位于接收机的最前端，这就要求它的噪声系数越小越好。为了抑制后面各级噪声对系统的影响，还要求有一定的增益，但为了不使后面的混频器过载，产生非线性失真，它的增益又不宜过大。放大器在工作频段内应该是稳定的。其次，它所接受的信号是很微弱的，所以低噪声放大器必定是一个小信号放大器。而且由于受传输路径的影响，信号的强弱又是变化的，在接受信号的同时又可能伴随许多强干扰信号输入，因此要求放大器有足够的线型范围，而且增益最好是可调节的。第三，低噪声放大器一般通过传输线直接和天线或者天线滤波器相连，放大器的输入端必须和他们很好的匹配，以达到功率最大传输或者最小的噪声系数，并保证滤波器的性能。第四，应具有一定的选频功能，抑制带外和镜像频率干扰，因此它一般是频带放大器【1】。 2.1 工作频率与带宽 放大器所能允许的工作频率与晶体管的特征频率fT 有关，由晶体管
低噪声前置放大器电路设计步骤及相关注意事项 时间：2009-10-14 来源：作者：点击：281 低噪声前置放大器电路设计步骤及相关注意事项 前置放大器是指置于信源与放大器级之间的电路或电子设备，例如置于光盘播放机与高级音响系统功率放大器之间的音频前置放大器。前置放大器是专为接收来自信源的微弱电压信号而设计的，已接收的信号先以较小的增益放大，有时甚至在传送到功率放大器级之前便先行加以调节或修正，如音频前置放大器可先将信号加以均衡及进行音调控制。无论为家庭音响系统还是PDA设计前置放大器，都要面对一个十分头疼的问题，即究竟应该采用哪些元件才恰当？ 元件选择原则 由于运算放大器集成电路体积小巧、性能卓越，因此目前许多前置放大器都采用这类运算放大器芯片。我们为音响系统设计前置放大器电路时，必须清楚知道如何为运算放大器选定适当的技术规格。在设计过程中，系统设计工程师经常会面临以下问题。 是否有必要采用高精度的运算放大器？ 输入信号电平振幅可能会超过运算放大器的错误容限，这并非运算放大器所能接受。若输入信号或共模电压太微弱，设计师应该采用补偿电压(Vos)极低而共模抑制比(CMRR)极高的高精度运算放大器。是否采用高精度运算放大器取决于系统设计需要达到多少倍的放大增益，增益越大，便越需要采用较高准确度的运算放大器。 运算放大器需要什么样的供电电压？ 这个问题要看输入信号的动态电压范围、系统整体供电电压大小以及输出要求才可决定，但不同电源的不同电源抑制比(PSRR)会影响运算放大器的准确性，其中以采用电池供电的系统所受影响最大。此外，功耗大小也与内部电路的静态电流及供电电压有直接的关系。 输出电压是否需要满摆幅？ 低供电电压设计通常都需要满摆幅的输出，以便充分利用整个动态电压范围，以扩大输出信号摆幅。至于满摆幅输入的问题，运算放大器电路的配置会有自己的解决办法。由于前置放大器一般都采用反相或非反相放大器配置，因此输入无需满摆幅，原因是共模电压(Vcm)永远小于输出范围或等于零(只有极少例外，例如设有浮动接地的单供电电压运算放大器)。 增益带宽的问题是否更令人忧虑？ 是的，尤其是对于音频前置放大器来说，这是一个非常令人忧虑的问题。由于人类听觉只能察觉大约由20Hz至20kHz频率范围的声音，因此部分工程师设计音频系统时会忽略或轻视这个“范围较窄”的带宽。事实上，体现音频器件性能的重要技术参数如低总谐波失真(THD)、快速转换率(slew rate)以及低噪声等都是高增益带宽放大器所必须具备的条件。
放大器的作用： 1、能把输入讯号的电压或功率放大的装置，由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。 原理:高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。 高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器；宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出在“低频电子线路”课程中已知，放大器可以按照电流导通角的不同， 将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360o，适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于180o；丙类放大器电流的流通角则小于180o。乙类和丙类都适用于大功率工作丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大，因而不能用于低频功率放大，只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力，回路电流与电压仍然极近于正弦波形，失真很小。 2、画图的时候，放大或缩小图形的用具。也叫放大尺。 原理:利用光的折射 一、集成运算放大器的分类介绍 下面对不同特性的集成运算放大器进行介绍。 1.通用型集成运算放大器 通用型集成运算放大器是指它的技术参数比较适中，可满足大多数情况下的使用要求。通用型集成运算放大器又分为Ⅰ型、型和型，其中Ⅰ型属低增益运算放大器，Ⅱ型属中增益运算放大器，Ⅲ型为高增益运算放大器。Ⅰ型和Ⅱ型基本上是早期的产品，其输入失调电压在2mV左右，开环增益一般大于80dB。 2.高精度集成运算放大器 高精度集成运算放大器是指那些失调电压小，温度漂移非常小，以及增益、共模抑制比非常高的运算放大器。这类运算放大器的噪声也比较小。其中单片高
正确选择低噪声放大器 正确选择低噪声放大器 目前，有关低噪声放大器的讨论常常关注于RF/无线应用，但实际应用中，噪声对于低频模拟产品(如数据转换器缓冲、应变仪信号放大和麦克风前置放大器)也有很大影响，是一项重要的考虑因素。为了选择一款合适的放大器，设计工程师必须首先了解放大器是否拥有低噪声特性和相关的噪声参数。另外，还要了解不同类型放大器(双极型、JFET输入或CMOS输入)的噪声参数差异。 噪声参数 尽管影响放大器噪声性能的参数有很多，但最重要的两个参数是：电压噪声和电流噪声。电压噪声是指在没有它噪声干扰的情况下，放大器输入短路时出现在输入端的电压波动。电流噪声是指在没有其它噪声干扰的情况下，放大器输入开路时出现在输入端的电流波动。 描述放大器噪声的典型指标是噪声密度，也称作点噪声。电压噪声密度单位为nV/，电流噪声密度通常表示为pA/。在低噪声放大器数据资料中可以找到这些参数，而且，一般给出两种频率下的数值：一个是低于200Hz的闪烁噪声；另一个是在1kHz通带内的噪声。简单起见，这些测量值以放大器输入端为参考，不需要考虑放大器增益。 图1所示为电压噪声密度与频率的对应关系曲线。噪声曲线与两个主要的噪声成份有关：闪烁噪声和散粒噪声。闪烁噪声是所有线性器件固有的随机噪声，也称作1/f噪声，因为噪声振幅与频率成反比。闪烁噪声通常是频率低于200Hz 时的主要噪声源，。1/f角频率是指噪声大小基本相同、不受频率变化影响的起始频率。散粒噪声是流过正向偏置pn结的电流波动所造成的白噪声，也出现在该频段。值得注意的是：电压噪声的1/f角频率与电流噪声的1/f角频率可能会不同。 图1.电压噪声密度与频率的关系曲线，主要受两种噪声源的影响：闪烁噪声和散粒噪声。闪烁噪声或1/f噪声与频率成反比，是频率低于200Hz时的主要噪声源。
正确选择低噪声放大器(LNA) 2006-06-05 14:27:39 作者：Maxim 公司来源：电子系统设计 关键字：噪声低频模拟放大 该应用笔记检验了影响放大器噪声的关键参数，说明不同放大器设计(双极型、JFET输入或CMOS输入设计)对噪声的影响。本文还阐述了如何选择一款适合低频模拟应用(如数据转换器缓冲、应变仪信号放大和麦克风前置放大器)的低噪声放大器。基于CMOS输入放大器，MAX4475，举例说明多数低频模拟应用中这种新型CMOS放大器的设计优势。 目前，有关低噪声放大器的讨论常常关注于RF/无线应用，但实际应用中，噪声对于低频模拟产品(如数据转换器缓冲、应变仪信号放大和麦克风前置放大器)也有很大影响，是一项重要的考虑因素。为了选择一款合适的放大器，设计工程师必须首先了解放大器是否拥有低噪声特性和相关的噪声参数。另外，还要了解不同类型放大器(双极型、JFET输入或CMOS 输入)的噪声参数差异。 噪声参数 尽管影响放大器噪声性能的参数有很多，但最重要的两个参数是：电压噪声和电流噪声。电压噪声是指在没有它噪声干扰的情况下，放大器输入短路时出现在输入端的电压波动。电流噪声是指在没有其它噪声干扰的情况下，放大器输入开路时出现在输入端的电流波动。 描述放大器噪声的典型指标是噪声密度，也称作点噪声。电压噪声密度单位为nV/√Hz，电流噪声密度通常表示为pA/√Hz。在低噪声放大器数据资料中可以找到这些参数，而且，一般给出两种频率下的数值：一个是低于200Hz的闪烁噪声；另一个是在1kHz通带内的噪声。简单起见，这些测量值以放大器输入端为参考，不需要考虑放大器增益。 图1所示为电压噪声密度与频率的对应关系曲线。噪声曲线与两个主要的噪声成份有关：闪烁噪声和散粒噪声。闪烁噪声是所有线性器件固有的随机噪声，也称作1/f 噪声，因为噪声振幅与频率成反比。闪烁噪声通常是频率低于200Hz时的主要噪声源，如图1所示。1/f角频率是指噪声大小基本相同、不受频率变化影响的起始频率。散粒噪声是流过正向偏置pn结的电流波动所造成的白噪声，也出现在该频段。值得注意的是：电压噪声的1/f角频率与电流噪声的1/f角频率可能会不同。
第一章 绪论 近几年来，计算机技术进入了前所未有的快速发展时期，随着电子信息技术的发展关于音响放大器在电子技术基础中所处的位置越来越重要，它不仅是电子信息类专业的一个重要部分，而且在其他类专业工程中也是不可缺少的。放大器电路做为子系统的应用，发展更是迅速，已成为新一代电子设备不可缺少的核心部件，其现实生活中的运用也是非常普遍和广泛。 在音响放大器的设计过程中，控制其电路的核心部分是几个放大器的设计，其主要包括：话音放大器，混合前置放大器，音调控制器，功率放大器等。电子技术的发展促使话音放大器被广泛应用到一系列放音设备中，混合前置放大器也成为数字电子电路设计和制作过程中不可缺少的部分，例如在信号放大器的设计和无线电遥控电路的设计过程中该部件都是不可缺少的，功率放大器更是设计电子电路的核心。功率放大器的运用使电子产品的成本大大减少，并且有设计简单，易于操作，可靠性好的优点。 对音响放大器设计的目的是为了更好的掌握集成功率放大器内部电路工作原理，学会其外围电路的设计与主要性能参数测量方法以及掌握音响放大器的设计与电子线路系统的装试和调试技术。本次设计分为四个主要步骤：一，构思和设计话音放大器，混合前置放大器，音调控制级和功率放大级。二，根据设计要求和选择的电路通过计算选择元器件和参数，并准确无误的设计好要设计的电路原理图。三，在万能板或在面包板上根据设计电路原理进行元器件的电路安装和精细的调试。四，在安装好的电路板上进行输出功率的测试。 在此次课程设计的编写过程中得到了龙老师和许多实验室老师的大力支持和指导，在此表示感谢。 另外，由于时间仓促和本组成员能力有限，设计中难免出现缺点和不足之处，还敬请各位老师批评和指正。 2011年6月
[超低噪声宽带运算放大器LMH6624] ＬＭＨ６６２４是美国国家半导体公司推出的一种超低噪声宽带运算放大器ＩＣ，超低噪声宽带运算放大器LMH6624。该器件的主要应用领域包括仪器传感器放大器、超声预放大器、磁带与磁盘前置放大器、宽带有源滤波器、专业音频系统、光纤放大器及医疗诊断系统等。 １主要性能参数 ＬＭＨ６６２４是经改进的ＣＬＣ４２５的替代器件，其主要性能与特点如下： ●噪声极低；
●使用±２．５～±６Ｖ双电源或５～１２Ｖ单电源工作，在ＶＳ为±２．５Ｖ时的电源抑制比(ＰＳＲＲ)典型值为９０ｄＢ，无载电源电流(Ｉｓ)典型值是１１．４ｍＡ； ●增益带宽(ＧＢＷ)达１．５ＧＨｚ，输入电压噪声低至０．９２ｎＶ√Ｈｚ，输入电流噪声 ｉｎ 典型值为２．３ｐＡ√Ｈｚ； ●在电源电压ＶＳ为±６Ｖ时，输入失调电压ＶＯＳ为±０．１ｍＶ 温度漂移为±０．１μＶ／℃ ，输入失调电流ＩＯＳ典型值为０．０５μＡ 温度漂移为０．７ｎＡ／℃ ； ●开环增益为８１ｄＢ 典型值 时，共模抑制比 ＣＭＲＲ 达９５ｄＢ，压摆率 ＳＲ 为３５０Ｖ／μｓ； ●输出电压摆幅在ＶＳ为±６Ｖ下的典型值为±４．９Ｖ，输出电流典型值是１００ｍＡ，输出短路电流为１５６ｍＡ；
●采用８引脚ＳＯＩＣ或５引脚ＳＯＴ２３封装，引脚排列分别如图１(ａ)和图１(ｂ)所示，电子通信论文《超低噪声宽带运算放大器LMH6624》。◆分享好文◆ ２应用简介 ２．１在较低增益(ＡＶ＜１０Ｖ／Ｖ)下的补偿 在较低的增益下使用ＬＭＨ６６２４时，应在其外部进行补偿。对于同相放大器电路，可以在反馈电阻Ｒｆ两端并联一只适当的电容Ｃｆ，如图２所示。设置补偿电容Ｃｆ能使频率响应削减至１ｄＢ以下。 ２．２单电源工作电路
低噪声前置放大器电路的设计方法 低噪声前置放大器电路的设计方法 作者：程伟健 国家半导体公司 前置放大器在音频系统中的作用至关重要。本文首先讲解了在为家庭音响系统或PDA设计前置放大器时，工程师应如何恰当选取元件。随后，详尽分析了噪声的来源，为设计低噪声前置放大器提供了指导方针。最后，以PDA麦克风的前置放大器为例，列举了设计步骤及相关注意事项。 前置放大器是指置于信源与放大器级之间的电路或电子设备，例如置于光盘播放机与高级音响系统功率放大器之间的音频前置放大器。前置放大器是专为接收来自信源的微弱电压信号而设计的，已接收的信号先以较小的增益放大，有时甚至在传送到功率放大器级之前便先行加以调节或修正，如音频前置放大器可先将信号加以均衡及进行音调控制。无论为家庭音响系统还是PDA设计前置放大器，都要面对一个十分头疼的问题，即究竟应该采用哪些元件才恰当？ 元件选择原则 由于运算放大器集成电路体积小巧、性能卓越，因此目前许多前置放大器都采用这类运算放大器芯片。我们为音响系统设计前置放大器电路时，必须清楚知道如何为运算放大器选定适当的技术规格。在设计过程中，系统设计工程师经常会面临以下问题。 1. 是否有必要采用高精度的运算放大器？ 输入信号电平振幅可能会超过运算放大器的错误容限，这并非运算放大器所能接受。若输入信号或共模电压太微弱，设计师应该采用补偿电压(Vo s)极低而共模抑制比(CMRR)极高的高精度运算放大器。是否采用高精度
运算放大器取决于系统设计需要达到多少倍的放大增益，增益越大，便越需要采用较高准确度的运算放大器。 2. 运算放大器需要什么样的供电电压？ 这个问题要看输入信号的动态电压范围、系统整体供电电压大小以及输出要求才可决定，但不同电源的不同电源抑制比(PSRR)会影响运算放大器 的准确性，其中以采用电池供电的系统所受影响最大。此外，功耗大小也与内部电路的静态电流及供电电压有直接的关系。 3. 输出电压是否需要满摆幅？ 低供电电压设计通常都需要满摆幅的输出，以便充分利用整个动态电压范围，以扩大输出信号摆幅。至于满摆幅输入的问题，运算放大器电路的配置会有自己的解决办法。由于前置放大器一般都采用反相或非反相放大器配置，因此输入无需满摆幅，原因是共模电压(Vcm)永远小于输出范围或等于零(只有极少例外，例如设有浮动接地的单供电电压运算放大器)。 4. 增益带宽的问题是否更令人忧虑？ 是的，尤其是对于音频前置放大器来说，这是一个非常令人忧虑的问题。 由于人类听觉只能察觉大约由20Hz至20kHz频率范围的声音，因此部 分工程师设计音频系统时会忽略或轻视这个“范围较窄”的带宽。事实上，体现音频器件性能的重要技术参数如低总谐波失真(THD)、快速转换率(sl ew rate)以及低噪声等都是高增益带宽放大器所必须具备的条件。 深入了解噪声 在设计低噪声前置放大器之前，工程师必须仔细审视源自放大器的噪声，一般来说，运算放大器的噪声主要来自四个方面： 1. 热噪声(Johnson)：由于电导体内电流的电子能量不规则波动产生的具有 宽带特性的热噪声，其电压均方根值的正方与带宽、电导体电阻及绝对温度有直接的关系。对于电阻及晶体管(例如双极及场效应晶体管)来说，由于其电阻值并非为零，因此这类噪声影响不能忽视。 2. 闪烁噪声(低频)：由于晶体表面不断产生或整合载流子而产生的噪声。在 低频范围内，这类闪烁以低频噪声的形态出现，一旦进入高频范围，这些噪声便会变成“白噪声”。闪烁噪声大多集中在低频范围，对电阻器及半导体会造成干扰，而双极芯片所受的干扰比场效应晶体管大。 3. 射击噪声(肖特基)：肖特基噪声由半导体内具有粒子特性的电流载流子所 产生，其电流的均方根值正方与芯片的平均偏压电流及带宽有直接的关 系。这种噪声具有宽带的特性。 4. 爆玉米噪声(popcorn frequency)：半导体的表面若受到污染便会产生这 种噪声，其影响长达几毫秒至几秒，噪声产生的原因仍然未明，在正常情况下，并无一定的模式。生产半导体时若采用较为洁净的工艺，会有助减