PDF《超低噪声放大器 （LNA）》

2 x

2 x 0.75 SKY67003-396LF 蜂窝基础架构 2.0C3.0

2600 17.5 0.88

39 19.7

5 (3.3C5.0)

100 (50C120) DFN 8L

2 x

2 x 0.75 SKY67105-306LF 蜂窝基础架构 0.6C1.1

850 37 0.7

41 26

5 (3.5C5.0)

138 (120C155) QFN 16L

4 x

4 x 0.90 SKY67106-306LF 蜂窝基础架构 1.5C3.0

1950 35 0.65

37 24

5 (3.5C5.0)

100 (80C125) QFN 16L

4 x

4 x 0.90 SKY67107-306LF 蜂窝基础架构 2.3C2.8

2600 32 0.85 37.5 18.5

5 (3.5C5.0)

125 (50C145) QFN 16L

4 x

4 x 0.90 SKY67012-396LF 通用 0.3C0.6

450 16.5 0.85

24 14 3.3 (1.8C5.0)

15 (5C30) DFN 8L

2 x

2 x 0.75 SKY67013-396LF 通用 0.6C1.5

900 14 0.85

26 15.5 3.3 (1.8C5.0)

15 (5C30) DFN 8L

2 x

2 x 0.75 SKY67014-396LF 通用 1.5C3.0

2450 12 0.95

18 16 3.3 (1.8C5.0)

5 (5C30) DFN 8L

2 x

2 x 0.75 SKY65404-31 5.8 GHz WLAN 和ISM 频段 4.9C5.9

5800 13 1.2

20 9 3.3 (2.8C5.0)

11 (10C15) DFN 6L 1.5 x 1.5 x 0.45 SKY65405-21 2.4 GHz WLAN 和ISM 频段 2.4C2.5

2450 15 1.1

24 15 3.3 (2.8C5.0)

12 (10C16) DFN 6L 1.5 x 1.5 x 0.45 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1

0 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 2.00 ?? (GHz) ???? (dB) +25 °C +85 °C C40 °C

0 C5 C10 C15 C20 C25 C30 C35 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 1.95 2.00 ?? (GHz) ?????? (dB) +25 °C +85 °C C40 °C 图2. 窄带输入回波损耗与频率的关系 (SKY67100) 图3. 噪声系数与频率的关系 (SKY67100) 优化电路设计 Skyworks 在网站 (www.skyworksinc.com) 上提供了一些 应用注解,其中提供了每款 LNA 产品在多种频段的推荐 电路设计.重要的考虑因数包括(但不限于)和噪声系 数及失真性能匹配的最佳阻抗、工作电流的选择以及振 荡预防等. 以特定阻抗(Zopt ,一般不超过

50 ?)驱动时,低噪声 放大器将生成最低的噪声系数.从任何其它阻抗驱动 时,噪声系数将变差.由于大多数无线电接收器的特性 阻抗 (Z0 ) 是50 ?,所以电路设计人员必须提供输入阻抗 匹配网络,将Z0 转换为 Zopt .由于此阻抗匹配网络是低 噪声放大器的输入,它的损耗将大大影响级联 NF,所以 设计人员必须在最佳阻抗匹配和 NF 性能之间权衡,同时 要特别注意匹配网络中每个组件的品质因数. 工作电流(IDS ) 以及匹配的输出阻抗和 LNA 架构对 IP3 性 能的影响很大.上文提及的应用注解中也包含了这些参 数的最佳推荐值. 稳定性在任何放大器设计中都非常重要.Skyworks 提供 所有 LNA 产品的完整稳定性数据(高达

18 GHz),以及 为预防振荡而提供的印刷电路板设计建议. SKY

67100、SKY67101 和SKY67102 的特色: 对于分立低噪声晶体管来说,产生最佳噪声系数 (Zopt ) 的 源阻抗通常与能够实现最佳阻抗匹配的值相差较大: 有源设备的共轭阻抗会生成复杂的共轭输入反射系数, S11 共轭.这会导致难以在可接受的 NF、增益和输入回波 损耗之间取得权衡. SKY6710X 单片微波集成电路 (MMIC) LNA 设计的 Zopt 和S11 共轭几乎相等.因此,电路设计人员可以同时达到出 色的 NF、增益和输入回波损耗. SKY67100 标准应用电路针对

1700 到2000 MHz 频段范 围进行了性能优化,如图

2 和3中的性能图所示. 超外差式无线电接收器 应用 图1. 典型超外差式无线电接收器方块图 ??? ??? (LNA) ????? ??? I ADC Q ADC I/Q ??? ???? ???? ?? ????? ???? ??? ?? (LF) ??? ???? ??????? (LO) ?? (LF) ??? ???? ??????? (LO) ?? (BB) ??? ?? 通常,无线电接收器(如图

1 所示的超外差式接收器) 必须能在存在外部接收信号以及内部产生的噪声和失真的 条件下处理微弱信号.设计精良的接收器必针对所接收信 号实现最佳灵敏度,并且内部产生的噪声和失真最小. 接收器产生的噪声以噪声因数 (F) 或噪声系数 (NF) 表示. 级联组件的噪声系数按以下公式计算 其中 Gn = n 级增益,用比率表示(不以 dB 为单位) Fn = n 级噪声因数,用比率表示(以dB 为单位). F 是每级的输入信噪比与输出信噪比之比 噪声系数为 F,以dB 为单位 ∏ ? = ? + + ? + ? + =