低噪声放大器设计与仿真

ansysdesigner8低噪放设计一、概述在电子设备中，噪声是一个常见的问题，特别是在放大器设计中。

为了解决这个问题，ANSYS Designer 8提供了一种低噪声放大器设计的解决方案。

本文将详细探讨如何使用ANSYS Designer 8进行低噪声放大器设计。

二、低噪声放大器的原理低噪声放大器是一种能够在放大信号的同时尽量减小噪声的放大器。

在设计低噪声放大器时，需要考虑以下几个方面：1. 前端放大器的设计前端放大器是低噪声放大器的核心部分，它负责放大输入信号并尽量减小噪声。

在ANSYS Designer 8中，可以使用各种电路元件和模块来设计前端放大器，如晶体管、电容和电感等。

2. 信号传输线的设计信号传输线在低噪声放大器中起到了关键的作用。

为了减小噪声的干扰，需要设计合适的传输线，如微带线或同轴电缆等。

3. 电源噪声的抑制电源噪声是低噪声放大器中常见的问题之一。

为了抑制电源噪声，可以使用滤波器、稳压器等电路元件来减小噪声的干扰。

三、ANSYS Designer 8的功能ANSYS Designer 8是一款功能强大的电子设计自动化工具，它提供了一系列的功能来帮助设计低噪声放大器。

1. 电路仿真ANSYS Designer 8可以对设计的低噪声放大器进行电路仿真，以评估其性能。

通过仿真，可以分析放大器的增益、带宽和噪声等参数，并进行优化。

2. 参数优化ANSYS Designer 8提供了参数优化功能，可以根据设计要求自动调整电路参数，以达到最佳的性能。

通过参数优化，可以实现低噪声放大器的最佳设计。

3. 噪声分析ANSYS Designer 8可以进行噪声分析，以评估低噪声放大器的噪声性能。

通过噪声分析，可以了解噪声源的贡献，并采取相应的措施来减小噪声。

4. PCB布局ANSYS Designer 8还提供了PCB布局功能，可以帮助设计人员进行电路布局，以减小噪声的干扰。

通过合理的布局，可以有效地减小电路中的噪声。

低噪声放大电路设计
低噪声放大电路的设计一般遵循以下几个步骤：
1. 选择低噪声元件：在设计放大电路时，选择具有低噪声特性的元件是非常重要的。

例如，选择低噪声放大器、低噪声电阻、低噪声电容等。

2. 优化电路布局：电路布局的优化对于减小噪声干扰起着重要的作用。

应该避免布局中出现长导线、共用引线、共用地等可能引入噪声的设计。

3. 使用恰当的滤波器：在输入端或输出端添加适当的滤波器可以有效地滤除噪声干扰。

常见的滤波器包括低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器等。

4. 降低信号放大：在设计放大电路时，尽可能降低信号的放大倍数。

由于噪声是与放大倍数成正比的，减小放大倍数可以有效地降低噪声干扰。

5. 两级放大：在设计放大电路时，可以采用两级放大的方式。

第一级放大器用于放大弱信号，第二级放大器用于放大第一级放大器的输出信号。

这种方式可以降低噪声对信号的干扰。

6. 使用差分放大器：差分放大器是一种能够抑制共模噪声的放大电路。

通过使用差分放大器，可以有效地减小噪声对信号的干扰。

7. 采用负反馈：负反馈是一种常用的方法，可以有效地降低放大电路的噪声。

通过在电路中引入负反馈，可以抑制噪声的增益，并提高电路的噪声性能。

通过以上步骤，可以设计出一个低噪声放大电路，并提高电路的噪声性能。

然而，实际的设计过程中还需要根据具体的应用需求和性能指标进行调整和优化。

用于检测[1f]电噪声的低噪声放大器设计与仿真作者：李一帆郭树旭郜峰利来源：《现代电子技术》2015年第04期摘要： [1f]低频电噪声是评估半导体器件质量和寿命的一个重要因素。

由于[1f]低频电噪声极其微弱，为了检测它，同时最大程度降低放大器的本底噪声，低噪声放大器的设计和实现是至关重要的一个环节。

针对[1f]低频电噪声信号的特性，在现有低噪声放大器基础上进行优化改进，设计出一款频率极低的低噪声放大器，在0.1 Hz～100 kHz频率下具有高增益和低噪声特性。

仿真结果表明，在10 Hz处噪声系数达到1.80 dB。

关键词： [1f]噪声；极低频；高增益；低噪声放大器中图分类号： TN710⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2015）04⁃0080⁃04随着通信、生物等众多领域对微弱信号检测的要求日益提高，放大器对低噪声的要求已成为弱信号检测的重要课题之一。

放大器的本底噪声对微弱信号的影响不可忽视，低频段噪声对被测[1f]信号影响最大，因此必须对低频段的本底噪声进行有效地抑制[1]。

当前国内对低频低噪声放大器的研究较少、难度较大，并且应用于[1f]电噪声信号放大并不理想，具体表现为带宽下限的最低频率不够低，以及对极低频率噪声的抑制不够好。

因此，本文针对放大[1f]电噪声信号，进行放大器的低噪声设计。

1 放大器的低噪声设计1.1 放大器设计原理放大器设计目标是放大已提取出的[1f]信号，同时降低放大器本身的[1f]噪声。

[1f]噪声信号具有以下特点：频率范围低，频率越低幅度越大，最低频率极低，可小于1 Hz，电压幅度在10-7～10-5 V之间[2]。

因此可以确定放大器为超低频放大器，且输入信号幅度为μV量级。

已知放大器的带宽增益积为定值，而[1f]信号的频带范围较窄，所以可以通过合理的降低带宽，来增加放大器的增益，更好地放大微弱信号。

在满足增益以及带宽特性的同时，降低放大器的本底噪声，只采用一级放大是不能实现的。

3-44Ku频段低噪声放大器的设计第三部分微波毫米波有源器件及电路Ku频段低噪声放大器的设计吴辉，唐小宏电子科技大学电子工程学院四川成都 610054摘要：介绍了低噪声放大器的设计理论及方法，设计了一款Ku频段低噪声放大器。

电路采用三级放大的结构形式。

利用微带电路实现输入、输出和级间匹配。

采用了Agilent 公司的微波电路CAD仿真软件ADS进行了仿真与优化。

并对电路增益、噪声系数、驻波比、稳定系数和输出1dB压缩点等特性进行了研究。

LNA的工作频段为～，增益大于27dB，噪声系数小于，1dB压缩点的输出功率在8dBm以上，带内平坦度为。

关键字：Ku频段，低噪声放大器，ADS仿真，噪声系数Design of Ku Band Low Noise AmplifierWu Hui, Tang Xiaohong(School of Electronic Engineering, UESTC of China Chengdu 610054)Abstract: The design theory and method of low noise amplifier(LNA) is introduced. And a Ku band LNA is designed. The circuit is used of three stage amplifier.Input output and stage matching network designed in microstrip. The whole design is simulated and optimized by Agilent’s microwave circuit CAD software ADS. The gain, noise figure(NF), VSWR, stability and P1dB is discussed. Its operation band is ~ , gain>27dB,NF8dBm, in-band flatness1时，对所有的信源与负载终端来说，放大器都是无条件稳定的；当K1的绝对稳定条件。

基于ADS的低噪声放大器设计与仿真一、实验背景和目的 (4)1.1 低噪声放大器 (4)1.1.1 概念 (4)1.1.2 主要功能 (5)1.1.3 主要应用领域 (5)1.2 低噪声放大器的研究现状 (5)1.3 本实验报告的主要研究容和容安排 (7)二、低噪声放大器的原理分析与研究 (8)2.1 低噪声放大器的基本结构 (8)2.2 低噪声放大器的基本指标 (8)2.2.1 噪声系数 (9)2.2.2 增益 (10)2.2.3 输入输出驻波比 (10)2.2.3 反射系数 (11)2.2.4 放大器的动态围（IIP3） (11)2.3 低噪声放大器设计设计的基本原则 (12)2.3.1 低噪声放大管的选择原则 (12)2.3.2 输入输出匹配电路的设计原则 (12)三、低噪声放大器的设计 (16)3.1 放大器设计的主要流程 (16)3.2 低噪声放大管的选择 (17)3.3 稳定性计算 (19)3.4 输入输出匹配电路电路设计 (20)3.5 偏置电路 (21)3.6 电路中需要注意的一些问题 (21)四、设计目标 (23)五、ADS软件仿真设计和结论 (24)5.1 ADS仿真设计 (24)5.1.1 直流分析DC TRacing (24)5.1.2 偏置电路的设计 (24)5.1.3稳定性分析 (25)5.1.4噪声系数园和输入匹配 (25)5.1.5最大增益的输出匹配 (28)5.2 结论分析 (34)需要仿真源文件，请在空间留言一、设计的背景和目的1.1 低噪声放大器在无线通信系统中，为了提高接受信号的灵敏度，一般在接收机前端放置低噪声放大器用来提高增益并降低系统的噪声系数。

1.1.1 概念低噪声放大器是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。

宽带低噪声放大器ADS仿真与设计作者：王峥,周以国,郭俊栋来源：《现代电子技术》2010年第14期摘要:介绍一种X波段宽带低噪声放大器(LNA)的设计。

该放大器选用NEC公司的低噪声放大管NE3210S01(HJFET),采用微带阻抗变换型匹配结构和两级级联的方式,利用ADS软件进行设计、优化和仿真。

最后设计的放大器在10~13 GHz范围内增益为25.4 dB±0.3 dB,噪声系数小于1.8 dB,输入驻波比小于2,输出驻波比小于1.6。

该放大器达到了预定的技术指标,性能良好。

关键词:低噪声放大器; NE3210S01;噪声系数; 匹配结构中图分类号:TN95 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)14-0010-04Simulation and Design of Broadband Low Noise Amplifier Based on ADSWANG Zheng, ZHOU Yi-guo, GUO Jun-dong(Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China)Abstract: A method of designing an X band broadband low noise amplifier (LNA) is proposed.-strip impedance converting matching structure and a two-stage cascade topology. The ADS software was used as a tool for design, optimization and simulation. The designed amplifier exhibited broadband operation is 10~13 GHz with noise figureKeywords: low noise amplifier; NE3210S01; noise figure; matching structure0 引言低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)是射频接收机前端的重要组成部分。

2~4GHz 波段低噪声放大器的仿真设计赵玉胜（电子科技大学物理电子学院，四川成都610054）摘要：利用pHEMT 工艺设计了一个2~4GHz 宽带微波单片低噪声放大器电路。

本设计中采用了具有低噪声、较高关联增益、pHEMT 技术设计的ATF-54143晶体管，电路采用二级级联放大的结构形式，利用微带电路实现输入输出和级间匹配，通过ADS 软件提供的功能模块和优化环境对电路增益、噪声系数、驻波比、稳定系数等特性进行了研究设计，最终使得该LNA 在2~4GHz 波段内增益大于20dB ，噪声小于1.2dB ，输出电压驻波比小于2，达到了设计指标的要求。

关键词：低噪声放大器；负反馈网络；pHEMT ；ADS 仿真中图分类号：TN722.3文献标识码：A文章编号：1674－6236（2012）23-0190-03Simulation and design of 2~4GHz low -noise amplifierZHAO Yu -sheng（Institute of Physical Electronics ，UESTC ，Chengdu 610054，China ）Abstract:Based on the LNA with excellent performance from 2GHz to 4GHz band purpose ，this design uses a low -noise ，high associated gain ，PHEMT technology designed ATF -54143transistor ，the circuit is presented with two cascade structureform ，microstrip circuit is used to complete the input ，output and interstage matching ，through the functionality modules and optimizing environment provided by ADS software ，the circuit gain ，noise figure ，VSWR ，stability factor and other characteristics are studied ，ultimately from 2GHz to 4GHz band the LNA gain is greater than 20dB ，the noise is less than 1.2dB ，input and output VSWR is less than 2，and all factors meet the design requirements.Key words:low -noise amplifier ；negative feedback network ；HEMT ；ADS simulation and optimization收稿日期：2012-08-19稿件编号：201208085作者简介：赵玉胜（1987—），男，山东临沂人，硕士研究生。