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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?
- r/ n& z$ K( W  u) F6 ?  V2 x: h个人理解:
9 R- C, F" S4 U7 K  S1. 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* T. W0 K3 x* a# r+ N
2. 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;
9 Q/ h1 w" i" f. @* [# Q
* y9 t- |. p( p* g7 t5 P% i3. 是不是一般射频LNA,工作并不是在闭环状态?
1 P& X% c0 K/ j+ \/ D; _. r- C4. 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?
, v6 H& j; j, ^* f' d2 V$ t5. 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;7 }3 n# |  E6 `2 T4 U
6. 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。
3 d: s# E$ ?6 |; c8 Y, ^% N
' B0 m: O- h' P, o* J; X7 m想不明白,希望大家开导开导,拍拍砖* }# r" I6 G9 q
* d: Z' \: i0 A: @! b
" T, p9 d8 J. _$ Q" ~4 |

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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 3 j1 y. e7 M' V7 p
' g% G& s* Z; _; i) i5 [' t/ `: w
第3个问题的分析:, \( L2 T/ F6 I* q% C' J! \( ~3 O

4 r) f' _# C/ R8 a% _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。
, k# b1 W2 J0 B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。6 z4 _4 b5 F' S# q8 {
第5个问题的分析:; D; ^+ l* z! r8 n3 y) b
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。6 x, Y2 F( m/ G; {; a1 d! f
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。
6 ~/ n4 s/ ~+ l) L, g
' f/ @  X4 v5 x$ J4 \所以加了负反馈的运算放大器,其频率不可能做高。
% D% U2 ?7 k. }& P9 }  m1 p
( j6 ?$ W* O# b7 A! @8 W
" U8 ^. L  x- e$ q) r: H8 l( L# w" v5 Z5 @

  o1 Y: r* L' G

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3#
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 $ r  m# f: v! m1 ^
; p& `* K8 O4 U6 h% F, c
如上所述,射频LNA没办法,只好工作于开环状态。; R- b0 ~9 ]- k) l5 O9 w
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 _6 S6 ]6 l" `4 H
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:
: Y/ q/ U0 e: V9 Z( g- `/ ]! q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?
$ M9 w" E. T/ z7 T3 `! r$ }6 i/ c  N+ a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。  b7 ]+ N3 Z2 _
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?( D2 b- K7 m( I3 \) h
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