小信号高增益放大器
设计
姓名：张静
学号：2220091498
专业：电科1班
一．实验目的
1.掌握射频放大器的设计原理及匹配技术。
2.学会放大器的设计思路。
3.学会分析放大器增益及稳定性。
二．实验内容
利用AT41511设计一个900MHz放大器，其中电源为12V，输入输出阻抗为50欧。AT41511之s参数表。
三．实验仪器
ADS软件，计算机
四．实验原理
射频放大器可分为：高增益放大器、低噪声放大器、中-高功率放大器。放大器电路的核心是微波晶体管，包括BJT、GaAs MESFET、HEMT和HBT。放大器的设计就是选择恰当的器件，使其发挥最大的作用。
放大器的主要技术指标：
（1） 频率范围：放大器的工作频率范围是选择器件和电
路拓扑设计的前提。
（2） 增益：是放大器的基本指标。按照增益可以确定放
大器的级数和器件类型。G(db) = 10log（Pout/Pin）
= S21（dB）
（3） 增益平坦度和回波损耗
VSWR
（4） 噪声系数：放大器的噪声系数是输入信号的信噪比
与输出信号的信噪比的比值，表示信号经过放大
器后信号质量的变坏程度。
NF(dB)=10log[(Si/Ni)/(So/No)]
本实验要求用ADS设计一个小信号高增益放大器，设计方案思路如下：
（1） 使用封装好的晶体管，在其基础上进行匹配电路的设
计，以求使晶体管的性能达到实验要求。
（2） 利用史密斯圆图对晶体管的Ts、Tl进行阻抗匹配，
求出匹配电路，再添加到原理图中，形成性能较好的
放大器。
（3） 对该放大器进行仿真，调节所形成的电路元件，使放
大器性能调整到最好。
四．实验步骤
1.设计放大器操作频率fo与输入阻抗Rs,Rl,fo为900MHz,一般放大器的输入阻抗设为50欧。
2.依供应电源限制选用电晶体原件及设定电晶体之偏压条件，已决定该条件下的S参数，在软件中按下图得出S参数。
3.在软件中新建工程下插入tools--smith chart.
4.在园图中输入工作频率0.9GHz,源和负载阻抗。
5.点击view--S Parameters,安所涉及输入S参数。
6.ADS求解输入稳定性园，点击circle--input stability.
7.ADS求解输出稳定性园，点击circle--output stability.
8.添加实际功率增益园Gp,circle--bil--Gp,输入值为19.98
9.添加资用功率增益园Ga,circle--bil--Ga,输入值为19.98
10.对Ga小圆点求共轭点，由共轭点在园图上向50欧负载匹配，，图如下图。生成匹配图如下，
C=9.73577pF,L=2.62811nH.
11.对Gp小圆点向50欧负载匹配，如下图
。
C=1.85778pf,L=24.71271nh.
12.在原理图中按生成图设计并插入原件，并修改参数，仿真，生成S参数仿真图，原理图及仿真图如下。
六．实验总结
1.Gp,Ga园上增益为9，圆内大于9。
2.所谓Ga圆，即电路前段不匹配，后端匹配的增益园。
3.高增益放大器所所输出的增益最大。
4.本实验也要考虑噪声，噪声越小，增益也会变小，若强行是增益变大，噪声圆与增益圆会无焦点，不能实现，所以要均衡考虑两者，适当增加噪声减小增益，使二者圆恰好有一个交点，就得到了考虑两者的适当的放大器。
小信号高增益放大器
设计
姓名：张静
学号：2220091498
专业：电科1班
一．实验目的
1.掌握射频放大器的设计原理及匹配技术。
2.学会放大器的设计思路。
3.学会分析放大器增益及稳定性。
二．实验内容
利用AT41511设计一个900MHz放大器，其中电源为12V，输入输出阻抗为50欧。AT41511之s参数表。
三．实验仪器
ADS软件，计算机
四．实验原理
射频放大器可分为：高增益放大器、低噪声放大器、中-高功率放大器。放大器电路的核心是微波晶体管，包括BJT、GaAs MESFET、HEMT和HBT。放大器的设计就是选择恰当的器件，使其发挥最大的作用。
放大器的主要技术指标：
（1） 频率范围：放大器的工作频率范围是选择器件和电
路拓扑设计的前提。
（2） 增益：是放大器的基本指标。按照增益可以确定放
大器的级数和器件类型。G(db) = 10log（Pout/Pin）
= S21（dB）
（3） 增益平坦度和回波损耗
VSWR
（4） 噪声系数：放大器的噪声系数是输入信号的信噪比
与输出信号的信噪比的比值，表示信号经过放大
器后信号质量的变坏程度。
NF(dB)=10log[(Si/Ni)/(So/No)]
本实验要求用ADS设计一个小信号高增益放大器，设计方案思路如下：
（1） 使用封装好的晶体管，在其基础上进行匹配电路的设
计，以求使晶体管的性能达到实验要求。
（2） 利用史密斯圆图对晶体管的Ts、Tl进行阻抗匹配，
求出匹配电路，再添加到原理图中，形成性能较好的
放大器。
（3） 对该放大器进行仿真，调节所形成的电路元件，使放
大器性能调整到最好。
四．实验步骤
1.设计放大器操作频率fo与输入阻抗Rs,Rl,fo为900MHz,一般放大器的输入阻抗设为50欧。
2.依供应电源限制选用电晶体原件及设定电晶体之偏压条件，已决定该条件下的S参数，在软件中按下图得出S参数。
3.在软件中新建工程下插入tools--smith chart.
4.在园图中输入工作频率0.9GHz,源和负载阻抗。
5.点击view--S Parameters,安所涉及输入S参数。
6.ADS求解输入稳定性园，点击circle--input stability.
7.ADS求解输出稳定性园，点击circle--output stability.
8.添加实际功率增益园Gp,circle--bil--Gp,输入值为19.98
9.添加资用功率增益园Ga,circle--bil--Ga,输入值为19.98
10.对Ga小圆点求共轭点，由共轭点在园图上向50欧负载匹配，，图如下图。生成匹配图如下，
C=9.73577pF,L=2.62811nH.
11.对Gp小圆点向50欧负载匹配，如下图
。
C=1.85778pf,L=24.71271nh.
12.在原理图中按生成图设计并插入原件，并修改参数，仿真，生成S参数仿真图，原理图及仿真图如下。
六．实验总结
1.Gp,Ga园上增益为9，圆内大于9。
2.所谓Ga圆，即电路前段不匹配，后端匹配的增益园。
3.高增益放大器所所输出的增益最大。
4.本实验也要考虑噪声，噪声越小，增益也会变小，若强行是增益变大，噪声圆与增益圆会无焦点，不能实现，所以要均衡考虑两者，适当增加噪声减小增益，使二者圆恰好有一个交点，就得到了考虑两者的适当的放大器。