基站對高集成度低噪聲放大器的要求
由于調整器和低噪放晶體管使用相同的制程被集成在一起,因此Vbias和VGS可以相互作用。這種作用一方面通過校準溫度的偏移來幫助確保Ids的溫度穩(wěn)定度,另一方面有助于補償在晶圓工作時的跨導變化。這些技術已全部應用在MGA-63X系列LNA。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/266248.htm偏壓調整器可以通過改變外部的電壓(Vbias)來調整低噪放的靜態(tài)電流(Ids)。其驅動電流(Ibais<1mA)和大多數(shù)的CMOS器件相當??梢灾苯舆B接到系統(tǒng)的控制器引腳,然后控制低噪放的開關狀態(tài)使其應用在時分模式。
可 調節(jié)的偏壓特性使得工程師在使用器件時需要在功耗和線性度上做取舍。在不需要高線性度的應用中,工程師可以通過增加Rbias(正常為6.8k歐姆)的電 阻來達到省電的目的。或者在增益和輸出功率變化不大(ΔG和ΔP1dB≤0.5dB)的情況下,通過改變Idd的電流(25~75mA),使得低噪放的 OIP3產生大約10dB的變化。這使得具有微控制器控制Vbias的低噪放對頻譜擁擠的自適應能力大大增強。
無論是晶體管的設計 還是偏壓調整器的工作,都在盡量避免使用額外的匹配網絡。主要是擔心會帶來插入損耗和噪聲系數(shù)的增加。晶體管的幾何結構和它的標準電流已經可以保證其輸入 阻抗在50歐姆附近。內部集成的動態(tài)偏壓調整器通過外加電阻的方式也可以保證其不影響低噪放的輸入阻抗。這些措施都是用來保證低噪放不需要外加的輸入匹 配,幫助獲得最小的噪聲系數(shù)。
評估板的性能
為評估MGA-63X系列低噪放的特性,安華高制作了MGA-633P8的demo板,并在最少外圍器件的情況下,測試了其900MHz的特性。外圍器件的值是通過簡單的仿真獲得,沒有進行最優(yōu)化仿真設計。更多的EVB的仿真信息請參考安華高的應用文檔AN-5457。
MGA-633P8的DEMO板原理圖如下:
在上圖中,輸入電感L1僅具有射頻信號抑制器的功能,低噪放的輸入損耗對輸入諧振器的空載Q值并不是特別靈敏。仿真顯示,輸入諧振器空載Q值在20到100 的范圍內變化,噪聲系數(shù)的變化量小于0.05。這表明,無論是使用0402的多層貼片電感還是使用空心的繞線電感,對低噪放的都影響很小。對輸入諧振器的 低要求主要用來確保低噪放設計的低成本和小尺寸。
EVB的制作圖例如下:
圖 中PCB的尺寸為21.5×18×1.4mm,PCB板材有兩層,頂層為Rogers的RO4350,厚度為10mil,底層為低成本的FR4,厚度為 1.2mm,二者的接地銅箔緊緊的結合在一起。射頻連接器是Johnson的SMA接頭,DC電源接頭是2-pin的連接器,被動元件的尺寸都是0402 的,這樣整個元器件區(qū)域的大小約為8×10mm2。
EVB的測試結果如下圖:
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