低噪放大器定义：
噪声系数很低的放大器。一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。在放大微弱信号的场合，放大器自身的噪声对信号的干扰可能很严重，因此希望减小这种噪声，以提高输出的信噪比。由放大器所引起的信噪比恶化程度通常用噪声系数F来表示。理想放大器的噪声系数 F=1（0分贝），其物理意义是输入信噪比等于输出信噪比。现代的低噪声放大器大多采用晶体管、场效应晶体管；微波低噪声放大器则采用变容二极管参量放大器，常温参放的噪声温度Te可低于几十度(绝对温度)，致冷参量放大器可达20K以下，砷化镓场效应晶体管低噪声微波放大器的应用已日益广泛，其噪声系数可低于 2 分贝。放大器的噪声系数还与晶体管的工作状态以及信源内阻有关。为了兼顾低噪声和高增益的要求，常采用共发射极一共基极基联的低噪声放大电路。
低噪放大器的原理：
地球站的品质因数（G/T）主要取决于天线和低噪声放大器（LNA）的性能。接收系统的噪声温度Ts是指折算到LNA输入端的系统等效噪声温度，它主要由天线噪声温度TA、馈线损耗LALA 和低噪声接收机噪声三个部分组成。
低噪放大器的应用：
低噪放大器(LNA)主要面向移动通信基础设施基站应用，例如收发器无线通信卡、塔顶放大器(TMA)、组合器、中继器以及远端/数字无线宽带头端设备等应用设计，并为低噪声指数(NF, Noise Figure)立下了新标竿。目前无线通信基础设施产业正面临必须在拥挤的频谱内提供信号质量和覆盖度的挑战，接收器灵敏度是基站接收路径设计中最关键的要求之一，合适的LNA选择，特别是第一级LNA可以大幅度改善基站接收器的灵敏度表现，低噪声指数也是关键的设计目标，Avago提供了1900MHz下0.48dB同级产品的噪声指数。另一个关键设计为线性度，它影响了接收器分辨紧密接近信号和假信号分别的能力，三阶截点OIP3可以用来定义线性度，在1900MHz和5V/51mA的典型工作条件下，Avago特有的GaAs增强模式pHEMT工艺技术可以带来0.48dB的噪声指数和35dBm的OIP3，在2500MHz和5V/56mA的典型工作条件下，噪声指数为0.59dB，OIP3则为35dBm。通过低噪声指数和高OIP3，这些Avago的新低噪声放大器可以提供基站接收器路径比现有放大器产品更大的设计空间。
LNA经历了早期液氦致冷的参量放大器、常温参量放大器的发展过程，随着现代科学技术的高速发展，近几年已被微波场效应晶体管放大器所取代，此种放大器具有尺寸小、重量轻和成本低的优异特性。特别是在射频特性方面具有低噪声、宽频带和高增益的特点。在C、Ku、Kv 等频段中已被广泛的使用，目前常用的低噪声放大器的噪声温度可低于45K。
在雷达射频接收系统中，对系统性能指标的要求越来越高，其中低噪声放大器是影响着整个接收系统的噪声指标的重要因素。与普通的放大器相比，低噪声放大器作用比较突出，一方面可以减少系统的杂波干扰，提高系统的灵敏度；另一方面可以放大系统的射频信号，保证系统正常工作。因此，低噪声放大器的性能制约着整个接收系统的性能，对整个接收系统性能的提高起了决定性的作用。因此，研制宽频带、高性能、更低噪声的放大器，已经成为微波技术中发展的核心之一。
由放大器所引起的信噪比恶化程度通常用噪声系数F来表示。理想放大器的噪声系数F=1（0分贝），其物理意义是输出信噪比等于输入信噪比。现代的低噪声放大器大多采用晶体管、场效应晶体管；微波低噪声放大器则采用变容二极管参量放大器，常温参放的噪声温度Te可低于几十度（绝对温度），致冷参量放大器可达20K以下，砷化镓场效应晶体管低噪声微波放大器的应用已日益广泛，其噪声系数可低于2分贝。
放大器的噪声系数还与晶体管的工作状态以及信源内阻有关。在工作频率和信源内阻均给定的情况下，噪声系数也和晶体管直流工作点有关。为了兼顾低噪声和高增益的要求，常采用共发射极一共基极级联的低噪声放大电路。
低噪放大器常用规格：
低噪放大器
●频率0.1MHz 至 20GHz.
●应用于民用,军事,航天,空间技术等.
●低噪声,高功率,高增益.
●可按客户要求订制生产
低噪放大器
Model No. Freq.Range
(MHz)
Noise
Figure
(dB)
Gain
CW
(dB)
Gain
Flatness
(dB)
Output
Power
(dBm)
Input
VSWR
Voltage
(V)
Current
(mA)
Connector
Type
Dimension
LxWxH(mm)
UIYLNA7825A1~100 1.5 15 ±1.0 0 2 12 100 N,SMA 78×25.4×25.4 UIYLNA7825B136~174 1.0 21 ±1.0 0 1.5 12 100 N,SMA 78×25.4×25.4 UIYLNA7825D136~480 1.0 20 ±1.0 0 1.5 12 100 N,SMA 78×25.4×25.4 UIYLNA7825C400~480 1.0 19 ±1.0 0 1.5 12 100 N,SMA 78×25.4×25.4 UIYLNA11038A1800~1900 1.5 30 ±1.0 0 1.5 +12 500 SMA 110×38×20
优译创立于中国深圳市，注册资金2亿元人民币，是集军民用微波通信器件开发、设计与生
产的一体化企业，产品远销海内外。公司成立于2003年，依托产业优势，凭借过硬的专业技术，以国内、国际双规运营的经验模式，在微波通信行业赢得信誉和口碑，生产的产品频率范围从
300KHz 至 110GHz, 功率最高可达20KW，广泛使用于民用、军事、航天、空间技术等领域。始终
秉承“诚信为先、顾客至上、科技引领、敢于创新”的经营理念，坚持以“技术优势为根本，
以市场需求为导向”。公司成立以来与国内外知名企业、院校、科研机构进行相互交流并深度合作，为产品开发研究奠定了技术基础。主要生产的产品：射频隔离器、环形器、衰减器、负载、
合路器、功分器、电桥、射频滤波器、放大器等射频微波器件。
《传感器原理及应用》复习题 1.静态特性指标其中的线性度的定义是指 2．传感器的差动测量方法的优点是减小了非线性误差、提高了测量灵敏度。 3.对于等臂半桥电路为了减小或消除非线性误差的方法可以采用提高桥臂 比，采用差动电桥的方法。 4.高频反射式电涡流传感器实际是由线圈和被测体或导体两个部分组成的系统，两者之间通过电磁感应相互作用，因此，在能够构成电涡 流传感器的应用场合中必须存在金属材料。 5.霍尔元件需要进行温度补偿的原因是因为其霍尔系数和材料电阻 受温度影响大。使用霍尔传感器测量位移时，需要构造一个磁场。 6.热电阻最常用的材料是铂和铜，工业上被广泛用来测量中低温 区的温度，在测量温度要求不高且温度较低的场合，铜热电阻得 到了广泛应用。 7.现有霍尔式、电涡流式和光电式三种传感器，设计传送带上塑料零件的计数 系统时，应选其中的光电传感器。需要测量某设备的外壳温度，已知其 范围是300~400℃，要求实现高精度测量，应该在铂铑- 铂热电偶、铂电阻和热 敏电阻中选择铂电阻。 8.一个二进制光学码盘式传感器，为了达到1″左右的分辨力，需要采用 或位码盘。一个刻划直径为400 mm的 20 位码盘，其外圈分别间隔 为稍大于μm。 9.非功能型光纤传感器中的光纤仅仅起传输光信息的作用，功能型光纤传感器 是把光纤作为敏感元件。光纤的 NA 值大表明集光能力强。 11.光照使半导体电阻率变化的现象称为内光电效应，基于此效应的器件除光敏 电阻外还有处于反向偏置工作状态的光敏二极管。光敏器件的灵敏度可 用光照特性表征，它反映光电器件的输入光量与输出光电流(电压 )之间 的关系。选择光电传感器的光源与光敏器件时主要依据器件的光谱特性。 12. 传感器一般由敏感元件 _ 、转换元件 ___ 、测量电路及辅助电 源四个部分组成。 13．传感器的灵敏度是指稳态标准条件下，输出变化量与输入变化 量的比值。对线性传感器来说，其灵敏度是一常数。
温度传感器的应用及原理 温度测量应用非常广泛，不仅生产工艺需要温度控制，有些电子产品还需对它们自身的温度进行测量，如计算机要监控CPU的温度，马达控制器要知道功率驱动IC的温度等等，下面介绍几种常用的温度传感器。 温度是实际应用中经常需要测试的参数，从钢铁制造到半导体生产，很多工艺都要依靠温度来实现，温度传感器是应用系统与现实世界之间的桥梁。本文对不同的温度传感器进行简要概述，并介绍与电路系统之间的接口。 热敏电阻器 用来测量温度的传感器种类很多，热敏电阻器就是其中之一。许多热敏电阻具有负温度系数(NTC)，也就是说温度下降时它的电阻值会升高。在所有被动式温度传感器中，热敏电阻的灵敏度(即温度每变化一度时电阻的变化)最高，但热敏电阻的电阻/温度曲线是非线性的。表1是一个典型的NTC热敏电阻器性能参数。 这些数据是对Vishay-Dale热敏电阻进行量测得到的，但它也代表了NTC热敏电阻的总体情况。其中电阻值以一个比率形式给出(R/R25)，该比率表示当前温度下的阻值与25℃时的阻值之比，通常同一系列的热敏电阻器具有类似的特性和相同电阻/温度曲线。以表1中的热敏电阻系列为例，25℃时阻值为10KΩ的电阻，在0℃时电阻为28.1KΩ，60℃时电阻为4.086KΩ；与此类似，25℃时电阻为5KΩ的热敏电阻在0℃时电阻则为 14.050KΩ。 图1是热敏电阻的温度曲线，可以看到电阻/温度曲线是非线性的。
虽然这里的热敏电阻数据以10℃为增量，但有些热敏电阻可以以5℃甚至1℃为增量。如果想要知道两点之间某一温度下的阻值，可以用这个曲线来估计，也可以直接计算出电阻值，计算公式如下： 这里T指开氏绝对温度，A、B、C、D是常数，根据热敏电阻的特性而各有不同，这些参数由热敏电阻的制造商提供。 热敏电阻一般有一个误差范围，用来规定样品之间的一致性。根据使用的材料不同，误差值通常在1%至10%之间。有些热敏电阻设计成应用时可以互换，用于不能进行现场调节的场合，例如一台仪器，用户或现场工程师只能更换热敏电阻而无法进行校准，这种热敏电阻比普通的精度要高很多，也要贵得多。 图2是利用热敏电阻测量温度的典型电路。电阻R1将热敏电阻的电压拉升到参考电压，一般它与ADC的参考电压一致，因此如果ADC的参考电压是5V，Vref 也将是5V。热敏电阻和电阻串联产生分压，其阻值变化使得节点处的电压也产生变化，该电路的精度取决于热敏电阻和电阻的误差以及参考电压的精度。
A 100 MHz to 500 MHz Low Noise F eedback Amplifier using ATF-54143 Application Note 5057 Introduction In the last few years the leading technology in the area of low noise amplifier design has been gallium arsenide (GaAs) devices, MESFET, and pHEMT. Power a mplifiers based on GaAs can achieve high efficiency and l inearity, as well as provide high output power. Recently, E nhancement Mode pHEMT technology has demonstrated i ndustry leading power added efficiency (PAE) and linearity performance for amplifier applications. The E-pHEMT technology provides high gain and very low noise. The high gain at low frequen-cies enables the use of feedback to linearize the E-pHEMT device. T his a pplication n ote s hows w hy E-pHEMT t echnology can provide superior electrical performance for low noise and high linearity amplifier design in UHF and VHF wireless communications bands. Design Goals The goal of the amplifier design is to produce a 100 to 500 MHz LNA, with an output third order intercept point (OIP3) of +36 dBm, a noise figure below 2.0 dB, and 20 dB gain with a flat gain response. RC feedback was used to provide good input and output match and to ensure unconditional stabil-ity, with a second feature offering a means of reducing the overall stage gain to the specified 20 dB level. The amplifier design specification includes operation from a 5V supply with current consumption of less than 65 mA. The Avago Technologies’ ATF-54143 is one of a family of high dynamic range, low noise enhancement mode PHEMT discrete transistors designed for use in low cost commercial applications in the VHF through 6 GHz fre-quency range. It is housed in a 4-lead SC-70 (SOT-343) surface mount plastic package, and operates from a single regulated supply. If an active bias is desirable for r epeatability of the bias setting—particularly desirable in h igh-volume production—the ATF-54143 requires only the a ddition of a single PNP bipolar junction transistor. Compared to amplifiers using depletion mode devices, the E-pHEMT design has a lower part count and a more compact layout. Besides having a very low typical noise figure (0.5 dB), the Avago Technologies’ ATF-54143 is specified at 2 GHz and 3-volt bias to provide a +36 dBm intercept point at 60 mA drain current. A data sheet for this d evice may be downloaded from: http://literature. https://www.doczj.com/doc/3a3051491.html,/litweb/pdf/5989-0034EN.pdf
常用传感器的工作原理及应用
3.1.1电阻式传感器的工作原理 应变：物体在外部压力或拉力作用下发生形变的现象 弹性应变：当外力去除后，物体能够完全恢复其尺寸和形状的应变 弹性元件：具有弹性应变特性的物体 3.1.3电阻应变式传感器 电阻应变式传感器利用电阻应变片将应变转换为电阻值变化的传感器。 工作原理：当被测物理量作用于弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生变形，产生相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，引起应变片的电阻值变化，通过测量电路变成电量输出。输出的电量大小反映被测量的大小。 结构：应变式传感器由弹性元件上粘贴电阻应变片构成。 应用：广泛用于力、力矩、压力、加速度、重量等参数的测量。 1．电阻应变效应 ○
电阻应变片的工作原理是基于应变效应，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应发生变化，这种现象称为“应变效应”。 2．电阻应变片的结构 基片 b l 电阻丝式敏感栅 金属电阻应变片的结构 4．电阻应变式传感器的应用 （1）应变式力传感器 被测物理量：荷重或力 一
二 主要用途：作为各种电子称与材料试验机的 测力元件、 发动机的推力测试、水坝坝体承载状况监测等。 力传感器的弹性元件：柱式、筒式、环式、悬臂式等 （2）应变式压力传感器 主要用来测量流动介质的动态或静态压力 应变片压力传感器大多采用膜片式或筒式 弹性元件。 （3）应变式容器内液体重量传感器 感压膜感受上面液体的压力。 （4）应变式加速度传感器 用于物体加速度的测量。 依据：a =F/m 。 3.2电容式传感器 3.2.1电容式传感器的工作原理 由绝缘介质分开的两个平行金属板组成的 平板电容器，如果不考虑边缘效应，其电容量为 当被测参数变化使得S 、d 或ε发生变化时， 电容量C 也随之变化。 d S C ε=
xxx 研究生射频电路课程报告基于ADS 的低噪放大器设计 学生：xxx 学号：xxx 指导教师：xxx 专业：电子与通信工程 Xxxxxx O 一三年十一月
目录 (1) 1引言 (2) 1.1低噪声放大器设计理论 2 1.2低噪声放大器设计步骤 2 1.3本次设计主要性能指标 2 1.4小结 (3) 2低噪声放大器设计 (4) 2.1晶体管的选择和下载 4 2.2直流分析 4 2.3偏置电路的设计 5 2.4稳定性分析 6 2.5噪声系数圆和输入匹配8 2.6最大增益的输出匹配12 2.7匹配网络的实现14 2.8原理图仿真15 2.9小结 (15)
1引言 1.1低噪声放大器设计理论 低噪声放大器的设计目标就是在选择适当的晶体管后，通过设计合适的输入输出匹配网络来达到极低的噪声系数的同时获得一定的增益，通常在设计中采用 折中的方案来达到设计要求。在LNA的设计中，需要考虑的最重要的几个因素如下：放大器的稳定性：设计射频放大器时，必须优先考虑电路稳定性。稳定性是 指放大器抑制环境变化维持正常工作特性的能力。在设计中，绝对稳定系数K 必须大于1,放大器才能达到绝对稳定。 放大器的功率增益：对输入信号进行放大是放大器最重要的任务，因此在放大器的设计中增益指标的完成很是重要，而我们通常所说的增益主要指转换功率增益Go 放大器输入输出驻波比：驻波比反映了信源与晶体管及晶体管与负载之间的失配程度，所以设计时要求驻波比要保持在特定指标之下。 放大器的噪声：对放大器来说，噪声的存在对整个设计有重要影响，在低噪声的前提下对信号进行放大是对放大器的基本要求。 1.2低噪声放大器设计步骤 晶体管的选择、下载与安装； 直流分析； 偏置电路设计； 稳定性分析； 噪声系数圆和输入匹配； 匹配网络的实现； 原理图仿真。 1.3本次设计主要性能指标 中心频率fo=5.8GHz; 带宽B=300MHz; 增益G=15dB; 噪声系数Nf小于等于3dB; Zin=Zout=50Q o 1.4小结 本次对低噪声放大器的设计，使用Agilent 公司的高级设计软件ADS2009 仿
各种温度传感器分类及其原理.
各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化, 在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1. 热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体 A 和 B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为 T ,称为工作端或热端,另一端温度为 TO ,称为自由端 (也称参考端 或冷端,则回路中就有电流产生,如图 2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电 动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个:其一, 当有电流流过两个不同导体的连接处时, 此处便吸收或放出热量 (取决于电流的方向 , 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向 ,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势 EAB(T, T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势, 此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关, 而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势, 热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处 a , b 之间便有一电动势差△ V ,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由 A 流向 B 时, 称 A 为正极, B 为负极。实验表明,当△ V 很小时,△ V 与△ T 成正比关系。定义△ V 对△ T
标准化基础理论教材(doc 48页)
标准化基础理论教材 1、1988年12月29日，第七届全国人大常委会第五次会议通过了《中华人民共和国标准化法》，1989年4月1日施行。共五章26条。包括：总则、标准的制定、标准的实施、法律责任、附则。 2、《食品标签通用标准》标准1994-02-04发布、1995-02-01实施。 3、《查处食品标签违法行为规定》1995年6月20日以国家技术监督局40号令发布，1995年10月1日实施。 4、《采用国际标准管理办法》1993-12-13日发布，2001-12-4日修改。 第一节概述 一、标准化的发展概况 大量考古发现证明，标准化的历史几乎和人类的历史同样久远。例如，在远古时代，北京猿人打猎用的尖状石器就体现了标准化思想的萌芽。在古代，随着生产力的发展，人类社会产生了分工，标准化开始成为人类提高劳动生产率的一种自觉行动，并日益受到重视。中国的古代标准化曾经发展到了很高的水平，在世界上处于遥遥领先的地位，无论秦砖、汉瓦，还是活字印刷术，无不闪烁着中国古代劳动人民标准化思想的光芒。 由于18世纪爆发了工业革命，使机器大生产逐步取代了手
工劳动，为了进一步提高劳动生产率，近代标准化得到蓬勃发展，其显著特点是开始用理论指导实践，并形成了较完整的理论体系。近代标准化对生产发展和社会进步的重要促进作用是任何古代标准化所不可比拟的。人类社会进入19世纪以后，标准化在西方国家得到突飞猛进的发展。到了20世纪初，西方国家已普遍建立国家标准化组织，在此基础上，国际电工委员会(1EC)和国际标准化组织(1SO)也应运而生。 而作为世界文明古国之一的中国，其标准化虽然在历史上也曾经有过辉煌时刻，但是到了近代，由于帝国主义列强的侵略，使中国沦为半封建半殖民地社会，国民经济停滞不前，标准化也就一蹶不振。在政治腐败和经济落伍的旧中国，虽然也颁布过一些标准，但是由于标准的统一性和协调性很差，贯彻和实施非常困难，标准化效果自然低下。新中国成立后，国家的首要任务是恢复经济，国家有关部门首先对旧中国遗留下来的标准化烂摊子进行了整顿，使之为恢复经济服务。然后，为了实施苏联援建项目的需要，又引进了大批苏联标准。与此同时，也制定了一批部门标准，如1949年9月制定了棉花分级检验标准等一系列纺织标准；1950年成立了药典委员会，组织中国药典编制工作；1952年发布了一批钢铁和建材标准；1953年发布了一批出口商品检验标准；1955，年至1956年发布了二十多项化工产品标准，等等。这些标准对迅速恢复经济发挥了重要作用。 1 956年到1965年是国家开始全面建设社会主义时期，这
低噪声放大器 我们用的是搞电子迁移率晶体管ATF54143芯片进行低噪放的设计。设计目标： 工作频率2.4~2.5G ISM频段，此频段( 2.4~2.4835GHz)主要是开放给工业，科学、医学，三个主要机构使用。 噪声系数NF<0.7 增益Gain>15 驻波比VSWRin<1.5,VSWRout<1.5 设计制作： 安装晶体管器件，器件已经给大家。进入ADS主界面， 按上图操作，
找到并选中器件，安装。工程自动生成，可见下图 可以打开原理图看一下，其实就是此晶体管的封装。 再新建一个工程，名称随意，添加library，按照以下步骤：
选择add library definition file这个按钮，寻找一下刚才生成的工程的路径，进入寻找lib.defs 新建的工程里面也就添加了一个atf54143_dt，在此工程也就可以使用这个晶体管了。 新建原理图，图标，按照下图选择所需器件，右键单机，选择
place component，即可在原理图画出器件。 按下图画出原理图 可在中直接输入名称来超找器件，器件名称即 比较淡的可看作器件名，输入即可得到器
件。比如输入TERM，即可得到以前看到过的阻抗。 连接好器件后设置参数，DC_FET参数参数含义依次为起始栅极电压，终极栅极电压，栅电流值的采样点数目，初始漏-源电压，终止漏-源电压，漏-源电压值的采样点数目。 选择displaytemplate，按下按钮，选择参数 OK后记得到上一级界面按下ADD键，即添加了模版。 点击开始仿真，得到ATF54143的直流特性图。
从ATF54143的数据手册中可以读出其偏置电流曲线， Fmin 接近最小值，增益大约为16.3dB ，满足设计要求。那么晶体管的直流工作点就设为V 3=ds V ，mA 20=ds I 。 画偏置电路： 新建一个原理图，按照下图画出原理图。器件找寻方法见上文。
第1章传感器基础理论思考题与习题答案 什么是传感器（传感器定义） 解：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路组成。 传感器特性在检测系统中起到什么作用 解：传感器的特性是指传感器的输入量和输出量之间的对应关系，所以它在检测系统中的作用非常重要。通常把传感器的特性分为两种：静态特性和动态特性。静态特性是指输入不随时间而变化的特性，它表示传感器在被测量各个值处于稳定状态下输入输出的关系。动态特性是指输入随时间而变化的特性，它表示传感器对随时间变化的输入量的响应特性。 传感器由哪几部分组成说明各部分的作用。 解：传感器通常由敏感元件、转换元件和调节转换电路三部分组成。其中，敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分，转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成电信号的部分，调节转换电路是指将非适合电量进一步转换成适合电量的部分，如书中图所示。 传感器的性能参数反映了传感器的什么关系静态参数有哪些各种参数代表什么意义动态参数有那些应如何选择 解：在生产过程和科学实验中，要对各种各样的参数进行检测和控制，就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量，这取决于传感器的基本特性，即输出—输入特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度，迟滞和重复性等。意义略（见书中）。动态参数有最大超调量、延迟时间、上升时间、响应时间等，应根据被测非电量的测量要求进行选择。 某位移传感器，在输入量变化5mm时，输出电压变化为300mV，求其灵敏度。 解：其灵敏度 3 3 30010 60 510 U k X - - ?? === ?? 某测量系统由传感器、放大器和记录仪组成，各环节的灵敏度为：S1=℃、S2=mV、S3=V，求系统的总的灵敏度。 某线性位移测量仪，当被测位移由变到时，位移测量仪的输出电压由减至，求该仪器的灵敏度。
xxx研究生射频电路课程报告基于ADS的低噪放大器设计 学生：xxx 学号：xxx 指导教师：xxx 专业：电子与通信工程 Xxxxxx 二O一三年十一月
目录 (1) 1 引言 (2) 1.1低噪声放大器设计理论 (2) 1.2低噪声放大器设计步骤 (2) 1.3本次设计主要性能指标 (2) 1.4小结 (3) 2 低噪声放大器设计 (4) 2.1晶体管的选择和下载 (4) 2.2直流分析 (4) 2.3偏置电路的设计 (5) 2.4稳定性分析 (6) 2.5噪声系数圆和输入匹配 (8) 2.6最大增益的输出匹配 (12) 2.7匹配网络的实现 (14) 2.8原理图仿真 (15) 2.9小结 (15)
1.1 低噪声放大器设计理论 低噪声放大器的设计目标就是在选择适当的晶体管后，通过设计合适的输入输出匹配网络来达到极低的噪声系数的同时获得一定的增益，通常在设计中采用折中的方案来达到设计要求。在LNA的设计中，需要考虑的最重要的几个因素如下： 放大器的稳定性：设计射频放大器时，必须优先考虑电路稳定性。稳定性是指放大器抑制环境变化维持正常工作特性的能力。在设计中，绝对稳定系数K 必须大于1，放大器才能达到绝对稳定。 放大器的功率增益：对输入信号进行放大是放大器最重要的任务，因此在放大器的设计中增益指标的完成很是重要，而我们通常所说的增益主要指转换功率增益G。 放大器输入输出驻波比：驻波比反映了信源与晶体管及晶体管与负载之间的失配程度，所以设计时要求驻波比要保持在特定指标之下。 放大器的噪声：对放大器来说，噪声的存在对整个设计有重要影响，在低噪声的前提下对信号进行放大是对放大器的基本要求。 1.2 低噪声放大器设计步骤 晶体管的选择、下载与安装； 直流分析； 偏置电路设计； 稳定性分析； 噪声系数圆和输入匹配； 匹配网络的实现； 原理图仿真。 1.3 本次设计主要性能指标 中心频率fo=5.8GHz； 带宽B=300MHz； 增益G=15dB； 噪声系数Nf小于等于3dB； Zin=Zout=50Ω。
CDMA 基站中低噪声放大器设计 随着移动通信的普及,移动通信设备商之间竞争也更加激烈;各大通信巨头为了抢夺市场,不断提高基站的性能,降低基站的价格;低噪声放大器是基站接收机的第一级,图1 是典型的基站结构示意图,从图中可以看到低噪声放大器位于接收机的最前端,因此对基站接收机来说,低噪声放大器是十分关键的部件,它直接影响到整个接收链路的信噪比,对提高基站灵敏度有决定性影响。安捷伦公司的 A TF54143 是一种增强型伪高电子迁移率晶体管,不需要负栅极电压,与耗尽型管相比较,可以简化排版而且减少零件数,该晶体管最显着的特点是低噪声,并具有高增益、高线性度等特性,他特别适用于工作频率范围在450 MHz ～6 GHz 之间的蜂窝/ PCS/ WCDMA 基站、无线本地环路、固定无线接入和其他高性能应用中的第一阶和第二阶前端低噪声放大器电路中。图 1 基站结构示意图 1 仿真设计本文采用安捷伦公司的 A TF54143 设计低噪声放大器,该低噪声放大器主要指标为: 在810～850 MHz 范围内达到增益大于17 dB ,噪声系数小于018 ,输入回波损耗大于15 dB ,输出回波损耗大于12 dB ,输出三阶交调系数大于27 dBm。1.1 晶体管模型低噪声放大器通常会在源极加电感来增加稳定性,稳定性设计对于任何放大器都是必需的,没有设计成绝对稳定的放大器不能应用到产品中去的;影响低噪声放大器稳定性的因素有很多,其中源极电感是其中之一。图2 是未加源极电感的FET 晶体管的等效原理图。图2 未加源极电感的FET 等效原理图由图可知输入等效阻抗的表达式为式(1) :图3 是加上源极电感的FET 等效原理图。图3 添加源极电感的FET 等效图从原理图中可知输入等效阻抗表达式(2) 为:加入源极电感不仅改善稳定性,也能改善输入输出匹配与噪声系数,是设计低噪声放大器非常重要的方法。1.2 电路原理图根据原理图,利用ADS 对电路进行S 参数仿真,为了提高仿真的准确性,电路元器件都采用了厂商提供的等效模型,同时将Rogers 的板材特性参数代入微带线模型中。图4 是用于ADS 的仿真原理图。图4 仿真原理图通过ADS 仿真及最后的实际电路测试,我们发现该低噪声放大器能够较好的满足设计要求。图5是实际测试结果图。图中可以看出,实际测试数据与仿真结果比较一致。1.3 仿真测量结果根据技术指标要求,利用安捷伦的高级设计系统软件仿真了工作频段在810～850 MHz 范围的低噪声放大器,采用ROGES 公司的高频线路板,介电常数为3148 ,厚度为20 mil ;仿真结果如图,从仿真2 低噪声放大器的调试结果按照仿真结果,制成了PCB 样板并通过网络分析仪测试S 参数与噪声测试见图6 。图5 是低噪声放大器的实物图。表 2 是实测数据,从实测数据中可以看到,低噪声放大器是绝对稳定的,且在带内增益达到1815 dB 以上,输入回波损耗20 dB 以上,输出回波损耗为15 dB 左右, 噪声系数维持在0185 dB ,实测数据与仿真数据并无太大差异,这也证明了仿真方法的正确性。结果可以看出低噪声放大器的增益大于18 dB ,噪声系数小于018 ,输入回波损耗大于15 dB ,输出回波损耗大于12 dB。表1 仿真数据2 低噪声放大器的调试结果按照仿真结果,制成了PCB 样板并通过网络分析仪测试S 参数与噪声测试见图6 。图5 是低噪声放大器的实物图。表2 是实测数据,从实测数据中可以看到,低噪声放大器是绝对稳定的,且在带内增益达到1815 dB 以上,输入回波损耗20 dB 以上,输出回波损耗为15 dB 左右, 噪声系数维持在0185 dB ,实测数据与仿真数据并无太大差异,这也证明了仿真方法的正确性。表2 实测数据图5 低噪声放大器实物图6 低噪声放大器S 参数测量图从测试结果来看,低噪声放大器的指标已基本符合CDMA 基站对第一级放大器的要求,考虑到实际应用中电子产品的特性会随环境温度变化而变化,因此对低噪声放大器进行温度特性测试是下一步工作,也是设计产品不可缺少的一环。3 结束语低噪声放大器是基站接收机中的关键器件之一; 本文采用安捷伦公司的先进设计系统与A TF54143 ,通过对噪声系数与输入回波损耗的折中设计,进行共轭匹配,成功设计出低噪声放大器。其工作频段的性能参数为:噪声系数为0185 ,P1 dB约为16 dBm ,输入回波损耗大于20 ,输出回波损耗大于14 ,增益保持在18 dB 以上。得到了最终的版图并且
服装工业推板的原理 通常，同一种款式的服装有几个规格，这些规格都可以通过制板的方式实现，但单独绘制每一个规格的纸样将造成服装结构的不一致，如:牛仔裤前弯袋的这条曲线，如果不借助于其他工具，曲线的造型或多或少会有差异。另外，在绘制过程'p，由于要反复计算，出错的概率将大大增加。然而，采用推板技术缩放出的几个规格就不易出现差错，因为号型系列推板是以标准纸样为基准，兼顾了各个规格或号is!系列关系，进行科学地计算，绘制出的系 列裁剪纸样，保证了系列规格纸样的相似性、比例性和准确性。 目前，服装工业纸样推板通常有两种: (一)推拉探剪法〔又称推剪法〕 这种方法一般是先绘制出小规格标准基本纸样，再把需要推板的规格或号型系列纸样，依此剪成各规格近似纸样的轮廓，然后将全系列规格纸样大规格在下，小规格(标准纸样，在 上，按照各部位规格差数逐边、逐段地推剪出需要的规格系列纸样。这种方法速度快，适于款型变化快的小批量、多品种的纸样推板，由于需要较高的熟练技艺，方法又比较原始，已不多用:。 (二)推画制图法(_又称一图全号法) 该方法伴随着数学及技术的普及而发展起来，是在标准纸样的基础仁，根据数学相似形原理和坐标平移的原理，按照各规格和号型系列之间的差数，将全套纸样画在一强样板纸上，再依此拓画并复制LI各规格或号"l3系列纸样，随着推板技术的发展，推画制图法.又分 “档差法”、“等分法”和“射线法”等(， 服装工业推板一般使用的是毛板(也可以使用净纸样)。本书推荐介绍的推板方法是目 前企业常用的档差推画法。这种方法又有两种方式;①以标准板作为基准，把其余几个规格在同一张纸板止推放出来，然后再一个一个地使用滚轮器复制，最后校对一遍;②以标准板作为基准，先推放出相邻的一个规格，剪下并与标准板核对，在完全正确的情况下.再以该板为基准，放出更大一号的规格，依此类推。对于缩小的规格，采用的方法与放人的过程- 样。 推板的原理来自于数学中任意图形的相似变换，各衣片的绘制以各部位间的尺寸差数为依据，逐部位分配放缩量。但推画时，首先应选定各规格纸样的固定坐标中心点，成为统一的放缩基准点。各衣片根据需要可有多种不同的基准点选位.下面以简单的正方形的变化进行分析，见图3一1-假如(a)图正方形ABCD的边长比(b)图止方形A' B' C' D'的边长小 个单位，(。}图以B点和B'点两点重合作为坐标系的原点0，纵坐标在AB边卜，横坐标在BC边上，那么，正方形A' B'C'D?各点的纵坐标在正方形ABC。对应各点放人:1, 0, 0, 1,横坐标对应各点放大:。，。，1, 1,顺序连接各点成放大的正方形A' B'(… D';(d)图的坐标系在正方形ABCD的中心.那么，正方形A' B' C' D'各点的纵坐标在 正方形ABCD对应各点放大:0.5, 0.5, 0.5, 0.5,横坐标对应各点放大:0.5. 0.5. 0.5. 0.5,顺序连接各点成放大的正方形A' 13一C' D一;(e)图的坐标系原点0在正方形ABCD的BC边的中点，那么，正方形A' B' C' 0'各点的纵坐标在正方形ABCD对应各点放人:!， 0, 0, 1,横坐标对应各点放大:0.5, 0.5, 0.5, 0.5,顺序连接各点成放大的正方形A，B' C' D';(f)图的坐标系原点0在正方形ABCD的BC边距B点为BC边长的1/4处.那么. 正方形A' B' C' D'各点的纵坐标在止方形ABCI)对应各点放大:1, 0. 0,!，横坐标对应 各点放大:。25, 0.25, 0.75, 0.75,顺序连接各点成放大的正方形A- B一C- D。当然. 坐标系还可以建立在不同的边上，只是纵、横坐标放大的数值不一样…，缩小的原理与士类
低噪放培训材料 1、低噪放的组成及其工作原理。 2、低噪放性能指标的分析。 3、典型低噪放电路图讲解。 4、电路的调试及维修。 1.1、低噪放的作用 所谓低噪放就是噪声系数很低的放大器，它位于射频接收链路的第一级。射频接收 系统的一个基本设计目标就是要让整个接收链路的噪声系数最小。而整个接收链路的很大基本由第一级放大器决定。第一级放大器的噪声系数越小，增益越大则整个接收链路的噪声系数就越小。 而噪声系数的大小直接影响到接收机的灵敏度的好坏。 目前公司低噪放设计采取两种方案： 1、平衡式（早期） 2、单链路式（降成本） 模块类型： 1、单入单出 2、单入双出 1.2、低噪放的组成部分 该电路可划分为三个小单元:电源处理电路、CPU 处理电路、射频(RF)链路。 ● 实现与上位机的RS485通信接口、输入信号功率检测、模块增益调节和自动电平控 制(ALC)。 ● 变频器的基本组成部分 ● 低噪放方框示意图： 1.3、低噪声设计部分 ● 系统总的噪声系数可以通过单级噪声系数和增益计算。 ● 根据噪声系数的级连公式： Fsys=F1+(F2-1)/G1+(F3-1)/G1G2+...(Fn-1)/G1G2...Gn-1 (其中Fsys 为n 级串联成的系统的总噪声系数、Fn 为第n 级的噪声系数、Gn 为第n 级的增益。) R F O U T d e t e c t o r
由此可见，整个放大器的噪声系数主要由第一级和第二级所决定。具有低噪声和高增益的第一级和第二级放大器的设计是整个低噪声放大器设计的难点。 所以，各类低噪放模块在第一级采用噪声系数好的放大器，ALC 限制必须放在第二级放大器后面. 1.4、ALC 部分 ● 所谓的ALC 就是自动增益电平控制 ，是针对由于器件本身变化,环境引起工作点变 化等,在电路中加入的稳定电平的电路.在一定范围内,ALC 电路自动纠正偏移的电平回到要求的数值。 ● ALC 在低噪放上的应用：调整低噪声放大器的增益,在保证信噪比的情况下,自动调 整接收通道的增益,使得在大信号电平环境下接收机不至于饱和造成性能下降,小信号的时候又能保证信噪比并能正确的解调。防止输入信号过大，从而限制功放的输出功率,保证线性指标不会恶化的同时避免过大的激励使功放损坏。 1.4.1、ALC 实现电路 ● ALC 实现电路框图： 1.5、ATT 和输入功检的实现 ATT 的实现： ATT 的实现主要是有数控衰减芯片实现，有串行和并行控制两类芯片。目前低噪放采用的并行芯片HMC273，通过设置各控制脚位高低电平进行控制。（另外，比如衰减器采用串行芯片PE4306)。 输入功检实现方法： 由于对成本的考虑，输入功检的实现数据直接由末级输出功检采集。通过采集到输出信号功率扣掉模块增益从而得到模块的输入功率。（当ALC 起控或ATT 由衰减时，cpu 会相应将该数据进行运算处理） 提纲 1、低噪放的组成及其工作原理。 2、低噪放性能指标的分析。 3、典型低噪放电路图讲解。 A D 8314
传感器（原理及典型应用） 编稿：张金虎审稿：李勇康 【学习目标】 1．知道什么是传感器，常见的传感器有哪些。 2．了解一些传感器的工作原理和实际应用。 3．了解传感器的应用模式，能够运用这一模式去理解传感器的实际运用。 4．了解传感器在生活、科技中的运用和发挥的巨大作用。 【要点梳理】 要点一、传感器 1．现代技术中，传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转化为电路的通断。把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。 2．传感器原理 传感器感受的通常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等，而它输出的通常是电学量，如电压值、电流值、电荷量等，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作。传感器原理如下图所示。 3．传感器的分类 常用传感器是利用某些物理、化学或生物效应进行工作的。根据测量目的不同，可将传感器分为物理型、化学型和生物型三类。 物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质（如电阻、电压、电容、磁场等）发生明显变化的特性制成的，如光电传感器、力学传感器等。 化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转换成为电学量的敏感元件制成的。 生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器，生物或生物物质主要是指各种酶、微生物、抗体等，分别对应酶传感器、微生物传感器、免疫传感器等等。 要点二、光敏电阻 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻大小这个电学量，一般随光照的增强电阻值减小。 要点诠释：光敏电阻是用半导体材料制成的，硫化镉在无光时，载流子（导电电荷）极少，导电性能不好，随着光照的增强，载流子增多，导电性能变好。 要点三、热敏电阻和金属热电阻 1．热敏电阻 热敏电阻用半导体材料制成，其电阻值随温度变化明显。如图为某一热敏电阻的电阻—温度特性曲线。
标准化理论知识 1、什么是标准？ 为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性的文件。该文件经协商一致制定并经一个公认机构的批准。标准应以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，以促进最佳社会效益为目的。 2、什么是标准化？ 为在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动。 3、标准化的对象是什么？ 在国民经济的各个领域中，凡具有多次重复使用和需要制定标准的具体产品，以及各种定额、规划、要求、方法、概念等，都可成为标准化对象。 标准化对象一般可分为两大类：一类是标准化的具体对象，即需要制定标准的具体事物；另一类是标准化总体对象，即各种具体对象的总和所构成的整体，通过它可以研究各种具体对象的共同属性、本质和普遍规律。 4、标准化的基本特性是什么？ 标准化的基本特性主要包括以下几个方面： ①抽象性； ②技术性； ③经济性； ④连续性； ⑤约束性； ⑥政策性。 5、标准化的基本原理是什么？ 标准化的基本原理通常是指统一原理、简化原理、协调原理和最优化原理。 统一原理就是为了保证事物发展所必须的秩序和效率，对事物的形成、功能或其它特性，确定适合于一定时期和一定条件的一致规范，并使这种一致规范与被取代的对象在功能
上达到等效。 统一原理包含以下要点： ①统一是为了确定一组对象的一致规范，其目的是保证事物所必须的秩序和效率。 ②统一的原则是功能等效，从一组对象中选择确定一致规范，应能包含被取代对象 所 具备的必要功能； ③统一是相对的，确定的一致规范，只适用于一定时期和一定条件，随着时间的推移和条件的改变，目的统一就要由新的统一所代替。 简化原理是为了经济有效地满足需要，对标准化对象的结构、型式、规格化或其它性能进行筛选提炼，剔除其中多余的、低效能的、可替换的环节，精炼并确定出能满足全面需要所必要的高效能的环节，保持整体构成精简合理，使之功能效率最高。 简化原理包含以下几个要点： ①简化的目的是为了经济，使之更有效地满足需要； ②简化的原则是从全面需要出发，保持整体构成精简合理，使之功能效率最高。所谓功能效率系指功能全面需要的能力； ③简基本方法是对处于自然存在状态的对象进行科学的筛选提炼，易除其中多余的、低效能的、可替换的环节，精炼出高效能的能全面需要所必须的环节； ④简化的实质不是简单化而是精炼化、其结果不是以少替多，而是以少胜多。 协调原理是为了使标准系统的整体功能达到最佳，并产生实际效果，必须通过有效的方式协调系统内外相关因素之间的关系，确定为建立和保持相互一致，适应或平衡关系所必须具备的条件。 协调原理包含以下要点： ①协调的目的在于使标准系统的整体功能达到最佳并产生实际效果； ②协调对象是系统内相关因素的关系以及系统与外部相关因素的关系； ③相关因素之间需要建立相互一致关系，相互适应关系，相互平衡关系（技术经济指标平衡、有关各方利益矛盾的平衡），为此必须确立条件； ④协调的有效方式有：有关各方面的协商一致，多因素的综合效果最优化，多因素矛盾的综合平衡等。 按照特定的目标，在一定的限制条件下，对标准系统的构成因素及其关系进行选择、设
工业制版复习整理 1、服装工业纸样主要分为：裁剪纸样和工艺纸样。 2、服装工业制板是提供合乎款式要求，面料要求，规格尺寸和工艺要求的一整套利于裁剪，缝制，后整理的纸样或样板的过程。 （服装工业制板的方法有平面构成法和立体构成法。） 3、服装工业推板是服装工业制板的一部分，它是以中间规格标准纸样（或基本纸样）作为基准，兼顾各个规格或号型系列之间的关系，通过科学的计算，正确合理的分配尺寸，绘制出各规格或号型系列的裁剪用纸样的方法，在服装生产企业中通称推板，也称放码、推挡或扩号。 4、服装工业推板的放缩推画基准点和基准线的定位和选择要注意三个方面的因素： 要适应人体体型变化规律 有利于保持服装造型，结构的相似和一致 便于推画放缩和纸样的清晰 5、推板两条关键的原则：
服装的造型结构保持一致，是“形”的统一 推板是制板的再现，是“量”的变化 6、推板的放缩约定： 放大：远离基准线的方向 缩小：接近基准线的方向 7、工业推板的基本原理与程序有哪些？1）、选择和确定标准中间码。 2）、绘制标准中间码纸样。 3）、确定基准点和基准线。 4）、确定放缩点。 5）、确定各放缩点的放缩量。 6）、连接各放缩点，绘出新的纸样轮廓线。 8、简述服装工业推板的依据？ 选择和确定标准中间码； 绘制标准中间码纸样； 基准线的约定； 推板的放缩约定； 档差的约定
9、示明规格：用简单的数字、字母表示服装整体大小属性的规格 细部规格：用具体尺寸或人体基本部位的回归式表示服装细部尺寸大小的规格 10、工业制版流程 1）、既有样品（Sample）又有订单(Order) （1）分析订单 （2）分析样品 （3）确定中间标准规格 （4）确定制板方案 （5）绘制中间规格的纸样 （6）封样品的裁剪、缝制和后整理 （7）依据封样意见共同分析和会诊 （8）推板 （9）检查全套纸样是否齐全 (10) 制定工艺说明书和绘制一定比例的排料图 2）、只有订单和款式图或只有服装效果图和结构图但没有样品 （1）要详细分析订单 （2）详细分析订单上的款式图或示意图（Sketch） 3)、仅有样品而无其他任何资料 （1）详细分析样品的结构