低噪放的功率匹配和阻抗匹配的条件是否相同?
阻抗匹配是指低噪放的输入阻抗等于源阻抗,对吧?
功率匹配是指信号源(一般是天线)对低噪放的功率传输最大,对吧?
那么根据最大功率传输条件,实现阻抗的时候,应该也是功
率传输最大的时候,那么阻抗匹配的条件跟功率匹配的条件就是相同的,对吧?
这两天对这两个概念模糊了,一时也没有找到可参考的资料,所以提出来向
大家求证一下,不知我的理解是否正确?
谢谢。
阻抗匹配是手段,功率匹配,噪声匹配都是目的。
input or output impedance matched LNA does not ensure maximum gain. Because different input or output impedance results different gain. Impedance matching only ensures maximum power transfered given same input power.
那么是不是说完成了阻抗匹配这个步骤,就达到了功率匹配的目的?
低噪声放大器和其他的匹配更要注意就是稳定性,K》1
实现了阻抗的共轭匹配就达到了功率匹配的目的!
低噪放设计过程中噪声、功率其实是有点矛盾的,噪声小要求阻抗匹配好,也就是电阻相等,但是功率大则要求共轭匹配,一般低噪放我们先满足噪声再考虑匹配
谢谢各位的热心回复。
我所接触到的窄带低噪放设计文章中,用得最多的结构就是共源共栅级联,也就是所谓的Cascode结构。在这种结构中,一般都是先调节栅极电感Lg,使之谐振在工作频率处,然后根据公式
Rs=L2·Gm/Cgs ,达到与源阻抗匹配。这么说来他们都属于共轭匹配,对吧?
还有,在实际应用设计低噪放的时候,用得必较多的是共轭匹配,还是噪声匹配?
前端噪声匹配得到需要的噪声,后端共轭匹配得最大功率传输
前端为了得到较小的噪声,lna其实处于失配状态
楼上所说的前端和后端分别指什么?
看来IvyKazuya这几天比较忙啊。呵呵
前端后端分别指单管的输入端输出端,也可引申为多级LNA的前级与后级
呵呵,谢谢Ivy。
在共源共栅结构中似乎不是这样。作为输入的共源极管子实现的是共轭匹配,共栅极的管子主要起放大作用,输出一般都是加一个源极跟随器作为输出缓冲。不知我的话对不对?
那么Ivy能举一个符合你所说情况的例子吗?
谢谢。
作为输入的共源极管子实现的应该是噪声匹配吧,一般在共源极采用源极电感负反馈实现与信号源阻抗匹配。
一般是共源管是放大管,共栅管起到隔离等作用。
大家一起讨论。
1,Rs如果是典型值50ohm,那么应该是噪声匹配和功率匹配同时实现。
2,共源管应该没有主要起匹配作用,因为为了抑制密勒效应,用到了共删管的输入阻抗小的特性,使得共源管的电压增益很小,从而有效的抑制了密勒效应。所以,我觉得起放大作用的应该是共栅管。
不知道以上有无错误,欢迎指正。欢迎讨论。
谢谢。
感觉dpx4086主攻理论。
实际中做LNA我见到的都为共源,rf从栅极入,从漏级出
所以就是栅极噪声匹配得需要的小的噪声,漏级共轭功率匹配得需要的足够大的增益和功率
阻抗匹配不是指输入阻抗等于源阻抗,而是输入阻抗等于特性阻抗
输入阻抗等于源阻抗是信号源匹配,它是保证信号从源无反射传播,不一定是功率匹配
信号源的共轭匹配才是真正的功率匹配,是传给负载功率最大的匹配,当源的内阻是实数时信号源匹配和共轭匹配相同,此时才都是最大功率传输
谢谢Ivy的回复。
我现在还在学校学习,不懂之处,还请大家多多指教。
Ivy,实际中共源极结构是主流结构,对吧?那么除了它,用得比较多的还有什么结构?
其次,你之前所说的前端在这里是指栅极,后端是指漏极,对吧?
还有,如果是共源极,那么也应该是电感负反馈结构的,对吧?密勒效应怎么处理的?
最后,你做得比较多的是窄带低噪放还是宽带的?
谢谢。
谢谢casrf的耐心讲解,现在概念清晰一些了。
在看文章时,一般认为信号源阻抗就是50ohm,那么此时阻抗匹配也就相当于信号源匹配了,同是也是达到了共轭匹配,对吧?
但是实际中信号源阻抗应该不是50ohm,对吧?除非做天线设计的时候考虑将其内阻设计成50ohm。
不知以上理解是否有误?
谢谢
看低噪放设计的文章给我一个感觉,那就是基本上的思路都是先实现功率匹配,然后再通过对管子尺寸等参数的优化来是噪声系数尽可能的小。不知道我的理解对不对?
把LNA的匹配搞清楚了,射频的基础也就搞清楚;阻抗大多数情况下是复数,基于此很多问题才搞得清楚;LNA管最佳噪声圆和最大增益圆不同,就导致在匹配时要在参数上折中,还有一个重要得问题是要保证全频段稳定,必须同时满足稳定得两个条件,最后得结果是一个折中过程。
恩,非常同意zymwyz的见解,很到位。
只是感觉这个“折衷”又是一门艺术了,还需努力研究。以后有什么不懂的还望大家多多指点。
功率匹配是为了传输最大功率 广义的讲就是共扼匹配;阻抗匹配是为了匹配到和系统特性阻抗相等(50欧姆或75欧姆)其目的也是传输最大功率.所以阻抗匹配只是功率匹配的一种特例
看低噪放设计的文章给我一个感觉,那就是基本上的思路都是先实现功率匹配,然后再通过对管子尺寸等参数的优化来是噪声系数尽可能的小。不知道我的理解对不对?
把LNA的匹配搞清楚了,射频的基础也就搞清楚;阻抗大多数情况下是复数,基于此很多问题才搞得清楚;LNA管最佳噪声圆和最大增益圆不同,就导致在匹配时要在参数上折中,还有一个重要得问题是要保证全频段稳定,必须同时满足稳定得两个条件,最后得结果是一个折中过程。
恩,非常同意zymwyz的见解,很到位。
只是感觉这个“折衷”又是一门艺术了,还需努力研究。以后有什么不懂的还望大家多多指点。
功率匹配是为了传输最大功率 广义的讲就是共扼匹配;阻抗匹配是为了匹配到和系统特性阻抗相等(50欧姆或75欧姆)其目的也是传输最大功率.所以阻抗匹配只是功率匹配的一种特例
阻抗匹配可以分无反射匹配和共轭匹配
无反射匹配分负载匹配和信号源匹配 都是指负载或信号源相对于传输线的匹配 即Zl=Zc Zs=Zc
共轭匹配是负载最大吸收功率的匹配 一般都有推理证明 扯本书都有
有共栅不 不晓得 刚接触LNA
阻抗匹配是共轭匹配
噪声匹配是什么?
LNA的匹配要看其目的,一般来讲LNA都是主要对NF进行匹配,此时的GAIN 称为相关GAIN,一般来讲会比最大GAIN低3个dB左右.
一般优先考虑NF
但是S11,S21尽可能优化到比较小
一般小于-15dB
-20dB很好了
LNA 主要是降低系统的噪声,提高S/N,所以很多接收机都要求小的NF,而增益的要求就不那么严格了,比如你LNA可以是20dB 30 或者40.如果匹配是为了最大功率输出那我换个大增益的不就可以了.它和PA目的是不同的.我以前做过一年多的有源器件,不知道到底谁在读书
这里说的是LNA的阻抗匹配.所以绝对不是以最大输出功率为主要目的.
不错学习一下
不要理那种人,那种人最会装,不知道天多高地多厚,其实他自己根本没明白!
