Gli amplificatori a basso rumore (LNA) sono componenti essenziali nei sistemi di comunicazione, dove amplificano i segnali deboli senza aumentare significativamente il rumore. I transistor sono comunemente utilizzati nei LNA a causa del loro elevato guadagno e della risposta alla frequenza.

Principi di progettazione di amplificatori a basso rumore

L'obiettivo primario di progettare un LNA è quello di ridurre al minimo la figura del rumore mantenendo un guadagno adeguato. La selezione del transistor è critica; sono preferiti dispositivi con bassi parametri di rumore. La rete di corrispondenza dell'impedenza di ingresso è progettata per soddisfare l'impedenza di sorgente all'impedenza ottimale del transistor, riducendo il contributo del rumore.

Calcoli chiave per LNA a base di Transistor

La progettazione di un LNA comporta diversi calcoli, tra cui la determinazione del punto di polarizzazione, l'impedenza di ingresso e la figura del rumore. I parametri di rumore del transistor, come la figura del rumore minima (Fmin), la resistenza al rumore equivalente (Rn), e l'impedenza di sorgente ottimale (Rs), guidano questi calcoli.

Calcolo del rumore Figura

Supponiamo che un transistor abbia una minima cifra di rumore (Fmin) di 0,5 dB, una resistenza equivalente al rumore (Rn) di 2 ohm, e l'impedenza di sorgente (Rs) è di 50 ohm. La figura di rumore effettiva (F) può essere stimata utilizzando:

F = Fmin + (4 * Rn / Rs)

Sostituire i valori:

F = 0,5 + (4 * 2 / 50) = 0.5 + 0.16 = 0,66 dB[]

Questo calcolo aiuta a valutare le prestazioni di rumore previste dell'amplificatore e guida la progettazione di rete corrispondente.