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求教 射频低噪放LNA 与 普通低噪放的理解

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1#
发表于 2020-1-8 10:50 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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关于射频低噪放与普通运放低噪放,查了些资料,但讲的就是应用方面,一开始就分类了,个人还是不太理解为何会产生这样的分类应用?
7 B% E! V% h/ i个人理解:0 A3 A$ K- ?0 f9 U$ S% ?. r
1. 射频低噪放LNA,常用于射频前端,带宽非常大,低频一般到几M附近,几G到数十G,工艺一般为GaAs;噪声评价常用什么噪声系数;稳定方面关系阻抗匹配之类
- Z6 v" [+ f6 I& r: h3 o, l2. 普通低噪放,如图像传感器,模拟传感器之类,一般为Si工艺。常用运放负反馈放大,带宽几百M;噪声评价会关注等效输入电流,电压噪声曲线之类;关心环路稳定性之类;
) x& f# v/ B& [% T4 N" r$ w6 ?- S8 K' V  G
3. 是不是一般射频LNA,工作并不是在闭环状态?7 H9 L% P( g( o+ U! Z# L7 \
4. 如果射频放大工作在开环状态,那么图像信号放大为什么一般要用闭环放大?9 n' Y% y5 N1 I2 G  L
5. 如果用射频放大的工艺,是不是可以做出一个带宽非常非常高的运算放大器比如带宽100G ?? , 这样加上反馈也能实现大增益,高带宽;
& y+ I% @! u$ @) t6. 为什么射频放大LNA设计的技术(指操作技术方面,如稳定判定依据,带宽计算,仿真分析之类)不能推广或广泛用到一般低噪放大中。4 p9 H0 Y  C' j3 U
' |3 b+ d, U9 z' {0 w" W6 _0 ]
想不明白,希望大家开导开导,拍拍砖
# T4 N# }! z2 D: k* [8 v- A
9 U2 V4 q: v8 S1 H) k! V
0 ^. z/ V! K; `1 m. I- p: D

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发表于 2020-1-8 22:11 | 只看该作者
本帖最后由 saladrf 于 2020-1-8 22:25 编辑
+ W' O: E; U' e/ j/ o
6 I4 s$ S+ i/ n* L第3个问题的分析:
. T  U; }% g& h3 O4 C& J5 b, w' m* w' h2 d, g- i& U7 Z1 c
射频LNA,一般不能工作于闭环状态。因为频率实在太高了,负反馈回路存在不确定的分布参数,会使负反馈回路存在不确定的相移,这会使得原本的负反馈可能变成正反馈,就会自激。
9 e- B! d. `: f8 V6 f; g所以频率很高的射频LNA,不会轻易采用闭环负反馈。顶多采用本级负反馈,比如源极增加小电感,这是本级电流串联负反馈。不算环路负反馈。. `& B+ I" Z+ z: R+ o
第5个问题的分析:
/ M" a1 U2 M& R* R而非常非常高频率的运算放大器是不存在的。因为运算放大器至少由三级放大器串联而成,分别是输入差分级、中间电压放大级、输出电流放大级构成。' P5 k$ o* L: D* U1 C
三级串联的分布参数影响的相位,是根本不可控的,再加环路负反馈,相位更不可控。
$ E, M1 E( p. r8 x* C) E/ u$ d& q# a) m
所以加了负反馈的运算放大器,其频率不可能做高。3 l  |& [( z4 w/ F2 I1 T& R: C0 A
( S, m# |& V1 j/ y1 t4 [, _* P

+ A5 ?/ M# Q  `# B: g' D3 G! j! K* @0 w

. [8 J+ a0 G0 H, ]( ?/ w% O6 v

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发表于 2020-1-8 22:23 | 只看该作者
本帖最后由 saladrf 于 2020-1-8 22:25 编辑
2 A5 z- E9 T% k0 ^0 g! Q0 g8 A" x5 t0 i2 Y! I- x
如上所述,射频LNA没办法,只好工作于开环状态。
( Q' U3 ]5 k+ Z4 z7 P, H; Z普通的图像放大,很容易很方便地用运算放大器,能显著降低失真(同等输出电压的情况下的失真)。
7 L4 V5 U2 {  U5 O  G) S* H! ], l所以第4个问题的答案是九个字:很容易、很方便、效果好。

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4#
发表于 2020-1-8 22:31 | 只看该作者
第6个问题的分析:
; U6 p7 l3 w& s; ?' n4 f7 w; ]一般情况下,射频放大LNA的技术,也能用到一般低噪声放大器中吧?
6 K8 T: I3 d# O3 v9 K" N9 N但有些与频率相关的技术,可能就不能用了。比如上面提到的源极电感,用于射频LNA的电流串联负反馈,这个电感有频率特征。可能是一段传输线,也可能是绕线电感,就不能用于低频低噪放了。否则传输线极长?或者绕的电感尺寸太大,要用硅钢片铁氧体?那肯定就没法用了。

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5#
 楼主| 发表于 2020-1-9 09:24 | 只看该作者
感谢 saladrf ,有些理解了。9 f$ r: l- Q. i- z0 [
LNA 应用的频段,环路反馈不好做,且射频应用领域对放大精度关注有限,所以,开环设计保证什么灵敏度,线度等指标就能满足大部分应用了,这个理解靠谱吗?6 F$ f  y, }0 V$ O3 Z
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