共基差分低噪声放大器设计

在无线通信终端中，低噪声放大器是射频接收系统中的第一级有源电路，主要功能是放大天线从空中接收到的微弱信号，降低噪声干扰，以供系统解调出所需的信息 数据，低噪声放大器的设计对整个接收机来说是至关重要的。低噪声放大器在提供增益的同时，应尽可能地减少噪声，以及完成接收大信号不失真和好的线性度。
在深入分析噪声问题的基础上，提出一种共基差分输入结构设计低噪声放大器的电路结构，电路中包括可控增益放大器和增益控制电路。
低噪声放大器的输出电压直接反映到自动增益控制电路的输入端，根据输出电压幅值的大小，自动增益控制电路的输出电压反馈到低噪声放大器的增益控制电路比较 器的输入端，进而影响放大器的总体增益。基于JAZZ O．35 μmBICMOS工艺设计放大器电路，这种结构的电路具有低噪声高增益的特点。

1 低噪声放大器设计中的噪声问题
最常见的噪声源是平带(Flatband)噪声，也称白噪声。平带噪声源产生散粒噪声和热噪声。散粒噪声是由电子通过一个势垒的离散量子性质产生的，通常 与二极管和双极晶体管有关。散粒噪声的产生必须具备两个条件：直流电流的存在以及带电载流子必需越过势垒以产生电流。散粒噪声计算公式：
，与理论计算基本相符。

输入信噪比约为2 μV／139 pV=1．44x104，输出信噪比为44μV／2．7 nV=1．6x104，噪声系数NF=1．44／1．6=0．91 dB。

4 结论
本设计基于JAZZ 0．35 μm BICMOS工艺设计了一种低噪声放大器。通过理论分析和仿真结果表明，设计采用的共基极输入和射极跟随器的结构可以有效地抑制噪声。该低噪声放大器能提 供25 dB的增益，噪声系数小于1 dB，灵敏度达到2 μV，达到无线调频接收机中低噪声放大器的电路设计要求。