ADS学习笔记 2. 低噪声放大器设计

二、ADS学习笔记：低噪声放大器设计

基于ADS2023 update2   

参考书籍：卢益锋老师《ADS射频电路设计与仿真学习笔记》

更多笔记：
ADS学习笔记 1. 功率放大器设计

目录

二、ADS学习笔记：低噪声放大器设计

0、设计指标

1、下载安装模型库 & 研读DataSheet

2、直流扫描

【问题1】为什么使用的模板和PA的直流扫描模板不同？

3、ADS偏置电路自动设计

4、S参数仿真

5、稳定性分析

【增大稳定性方法】1.输入回路中串联一个RC并联网络；2.源端并一个电感到地；3.增加负反馈，降低环路增益防止震荡，但会恶化噪声

微带稳定设计

【问题2】变成只读文件，无法保存​编辑

6、确定输入/输出阻抗

S参数仿真

7、版图布局

8、联合仿真

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0、设计指标

频率：433MHz
噪声系数：<0.5dB
增益：G>15dB
S11：<-15dB

晶体管：安华高的LNA芯片 ATF54143
封装类型：SOT-343
DataSheet：

1、下载安装模型库 & 研读DataSheet

ATF54143的ADS模型库：

不用新建工程，ADS模型库是zap文件，直接解压unarchive，解压完是个工作空间

2、直流扫描

直流扫描确定静态工作点，新建原理图01_DC_test

插入直流扫描模板，FET结型场效应管

调出ATF54143管子，点击ADS库文件，找到管子，空白处双击即可

连接好器件，源级接地，其余直接连。上面数据手册中器件的Vgs范围是0.4-0.8V，Vds是1-5V左右，所以设置范围和其差不多就行

仿真结果如下。DataSheet中也可以看出噪声系数NF和漏极电流Id有密切关系，当Id在20~40mA时，具有良好的噪声性能。结合仿真结果，最终选择静态工作点为VGS=0.5V，VDS=3V，此时的IDS=25mA

DataSheet中噪声和静态曲线

【问题1】为什么使用的模板和PA的直流扫描模板不同？

PA用的是直流扫描模板是FET_Curve_Tracer，这个用的是DC_FET，试了下两者没差别。FET_Curve_Tracer的结果只有一个，DC_FET的结果还包括直流功率

3、ADS偏置电路自动设计

新建原理图02_Bias_Circuit，插入Bias电路控件

调出管子，连接线路，电源V_DC是在Sources_Freq Domain里，设置为5V

双击DA_FETBias进行参数设置，每个参数在下方都有定义，根据DataSheet中的参数进行设置（Vt和K可以默认不设置）

DesignGuide中选择Amplifier，点击Transistor Bias Utility

点掉Automatically Extract，设置好后点击Design

有三种偏置电路设计，我们选择源极电阻为0的偏置电路，源极只需要加一个反馈电感就可以了，点击OK

生成后点击DA_FETBias_BiasCircuit控件，点击Pop into可以查看生成的参考电路