低噪聲放大器的作用及原理

一直以來(lái)，低噪聲放大器都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?lái)低噪聲放大器的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、低噪聲放大器工作原理

低噪聲放大器， 噪聲系數(shù)很低的放大器。一般用作各類(lèi)無(wú)線電接收機(jī)的高頻或中頻前置放大器，以及高靈敏度電子探測(cè)設(shè)備的放大電路。在放大微弱信號(hào)的場(chǎng)合，放大器自身的噪聲對(duì)信號(hào)的干擾可能很?chē)?yán)重，因此希望減小這種噪聲，以提高輸出的信噪比。

地球站的品質(zhì)因數(shù)(G/T)主要取決于天線和低噪聲放大器(LNA)的性能。接收系統(tǒng)的噪聲溫度Ts是指折算到LNA輸入端的系統(tǒng)等效噪聲溫度，它主要由天線噪聲溫度TA、饋線損耗LALA和低噪聲接收機(jī)噪聲三個(gè)部分組成。

因此Ts之值為

Tss==Te ++ TaTA/LaA ++(1 -- 1/LaLA)To

式中：

TsTs為接收系統(tǒng)噪聲溫度

To為接收系統(tǒng)折算到LNA輸入端的等效噪聲溫度

TaTA為天線噪聲溫度

LaLAA為饋線損耗(真值)

To 為環(huán)境溫度(To==293K)

可以算出，當(dāng)饋線損耗增大0.1dB時(shí)，系統(tǒng)噪聲溫度就要增加約6.7K?？梢?jiàn)饋線損耗對(duì)系統(tǒng)噪聲溫度影響極大，故饋線要盡可能短。實(shí)際上地球站的LNA往往直接安裝在饋源尾端的機(jī)艙中。

二、低噪聲放大器的作用

1、醫(yī)療設(shè)備

低噪放在醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用比較廣泛，尤其是在血壓、心電圖、腦電圖等診斷設(shè)備中，低噪放的放大器作用能夠放大弱信號(hào)，從而讓弱信號(hào)變得明顯，有利于醫(yī)生進(jìn)行診斷。

2、通訊領(lǐng)域

在通訊領(lǐng)域，低噪放的作用非常重要。通常，信號(hào)傳輸中傳輸信號(hào)的強(qiáng)度越小，信號(hào)損失就越大。低噪聲放大器可以放大信號(hào)的強(qiáng)度，減少信號(hào)損失，從而提高系統(tǒng)的靈敏度和工作效率。

3、雷達(dá)系統(tǒng)

對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，需要檢測(cè)的信號(hào)越來(lái)越微弱，而在此類(lèi)檢測(cè)中，正取信號(hào)占主導(dǎo)地位，其它信號(hào)被視為噪聲低噪聲放大器的作用是盡可能地減少噪聲，從而保證正取信號(hào)不被噪聲影響，提高探測(cè)系統(tǒng)的靈敏度

4、科學(xué)儀器

科學(xué)儀器通常需要實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量，低噪聲放大器在此時(shí)就扮演了至關(guān)重要的角色。例如，在測(cè)量溫度時(shí)，溫度變化導(dǎo)致電信號(hào)的變化幅度較弱，這時(shí)候就需要使用低噪聲放大器。

5、天文學(xué)

在天文學(xué)中低噪聲放大器的應(yīng)用也非常廣泛。利用低噪放，可以減少自然噪聲及接收器效應(yīng)，并且提高探測(cè)效率.從而獲得更為精準(zhǔn)、清晰的結(jié)果。當(dāng)然，一些科學(xué)家也利用低噪放的特點(diǎn)，來(lái)捕捉一些人工放置的噪聲，以作為科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)的依據(jù)之一。

三、低噪聲放大器設(shè)計(jì)原則

為了降低噪聲水平，設(shè)計(jì)低噪聲放大器需要采取以下原則：

首先，選擇低噪聲元件。在放大器的關(guān)鍵位置使用低噪聲電阻和低噪聲晶體管，以減小噪聲源的貢獻(xiàn)。這些元件通常具有較低的熱噪聲系數(shù)和較高的增益。

其次，優(yōu)化放大器的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。采用合適的電路結(jié)構(gòu)可以降低噪聲的傳輸和增益損失。常見(jiàn)的低噪聲放大器電路結(jié)構(gòu)包括共基極放大器、共源放大器和共柵放大器等。

此外，合理選擇偏置電流和電壓。適當(dāng)?shù)钠秒娏骱碗妷嚎梢蕴岣叻糯笃鞯木€性度和穩(wěn)定性，從而減少噪聲的產(chǎn)生和放大。

最后，進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠帘魏徒K端匹配。通過(guò)合理的屏蔽設(shè)計(jì)和終端匹配，可以減少輸入和輸出端口的噪聲耦合，從而進(jìn)一步降低整體噪聲水平。

綜上所述，低噪聲放大器的設(shè)計(jì)原理包括選擇低噪聲元件、優(yōu)化電路拓?fù)?、合理選擇偏置電流和電壓以及進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠帘魏徒K端匹配。通過(guò)綜合考慮這些原理，設(shè)計(jì)人員可以有效地降低放大器的噪聲水平，提高系統(tǒng)的性能。

以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)低噪聲放大器的內(nèi)容，如果你對(duì)本文內(nèi)容感到滿(mǎn)意，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!