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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?5 n0 M1 `) I2 I% q
个人理解:& [& X# ~1 r$ `' d& X) q
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
  W0 u0 m+ o1 i2. 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;# n: X' F+ x. \0 {! y3 t% Q2 r
- ?5 ~8 W0 I: s+ N5 H- {5 ^
3. 是不是一般射频LNA,工作并不是在闭环状态?& D6 [7 x6 F6 f& m% ~5 z) k
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?
/ @2 w( e3 t% h/ P9 ~9 b' h5. 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;
; J7 L) Y! J* A* b$ N/ J6. 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。
" [9 ^0 F  I6 k/ `8 W
3 H( w, G1 i) c: v$ `) i0 U想不明白,希望大家开导开导,拍拍砖& `2 B7 z' A& a: w( P4 A

' J8 _  _2 ?; {4 h% ^- R6 ^& x3 G

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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
7 Q5 ^% d: p$ g; ^
$ c) D9 Y/ }2 j/ M$ v) Y1 \8 S第3个问题的分析:
( d6 ~: X0 V2 G# U  D; W1 Z
8 `& T, J5 s: J  `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。5 e) Y9 G$ ]' `7 a# I
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。0 Z: ?1 S! _) H4 I. @0 H4 r! x
第5个问题的分析:
1 n! }9 J  e% f7 V7 |1 }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。+ [  b7 H7 u7 d7 \9 S- R
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。
2 F" y' B. ^& e0 m/ U1 G9 y, W, K7 O
7 D4 L! l5 B- l* W! f; ~所以加了负反馈的运算放大器,其频率不可能做高。
3 P! {* E3 q! X6 O% _  w$ X9 |
- s& f9 T# z& P& p8 `" h7 F8 A6 [2 I% h& e& s( W7 g- ~- m
0 }% q' L. c) z0 m5 L! \
9 f6 ?. [# {  a4 d, o, b

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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
1 Z) g) W; \9 G9 R4 w3 A2 u. K; J
) V  D# ^) Y: i0 j如上所述,射频LNA没办法,只好工作于开环状态。
2 Y: i4 p* z- a' _. @4 Q9 l% 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)。
, J6 G) V+ ?; J: V( r; e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:( ~- Q0 Z1 |2 d- h, o
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?
& |" P! k# i6 H* 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。6 |1 h( o$ O5 y3 u' ?" X
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?  H# F5 I; j% @& }- J
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