穩(wěn)定低噪聲放大器中晶體管工作點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法(上)

通過(guò)與中心設(shè)計(jì)頻率比較，在第一步中通過(guò)初步檢查就能發(fā)現(xiàn)頻率高時(shí)K因子小于1。這時(shí)如果按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟，僅僅設(shè)置輸入端噪聲匹配和輸出端增益匹配，晶體管將不能穩(wěn)定工作。圖1和圖2分別示出了ADS線性測(cè)試臺(tái)和數(shù)據(jù)顯示。

圖2表示了四個(gè)S參數(shù)，噪聲系數(shù)和K因子(圖中右下)與頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系。接近2.5GHz時(shí)K因子小于1，預(yù)期工作頻率2GHz處同樣如此。此時(shí)晶體管具有潛在的不穩(wěn)定性。

這樣的特性可能導(dǎo)致LNA工作出現(xiàn)問(wèn)題。如果該LNA用作第一級(jí)信號(hào)放大器，直接與天線相連，其輸入阻抗就可能與天線引入的負(fù)載有關(guān)。用手觸摸小型移動(dòng)電話，LNB喇叭上的積雪等改變天線調(diào)諧狀態(tài)、降低天線性能的舉動(dòng)可能影響LNA的源阻抗。當(dāng)然，阻抗特性可以通過(guò)穩(wěn)定性回路法驗(yàn)證，可是倘若LNA不是在所有頻率下都能保持無(wú)條件穩(wěn)定，這些環(huán)境交感將不止降低噪聲指標(biāo)，還有可能造成晶體管振蕩，改變偏移點(diǎn)(多數(shù)情況下能耗增加)，甚至損壞器件。于是確認(rèn)LNA能否穩(wěn)定工作就與整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量控制有關(guān)了。