低噪声放大器的作用及原理

一直以来，低噪声放大器都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在，小编将为大家带来低噪声放大器的相关介绍，详细内容请看下文。

一、低噪声放大器工作原理

低噪声放大器， 噪声系数很低的放大器。一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。在放大微弱信号的场合，放大器自身的噪声对信号的干扰可能很严重，因此希望减小这种噪声，以提高输出的信噪比。

地球站的品质因数(G/T)主要取决于天线和低噪声放大器(LNA)的性能。接收系统的噪声温度Ts是指折算到LNA输入端的系统等效噪声温度，它主要由天线噪声温度TA、馈线损耗LALA和低噪声接收机噪声三个部分组成。

因此Ts之值为

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

式中：

TsTs为接收系统噪声温度

To为接收系统折算到LNA输入端的等效噪声温度

TaTA为天线噪声温度

LaLAA为馈线损耗(真值)

To 为环境温度(To==293K)

可以算出，当馈线损耗增大0.1dB时，系统噪声温度就要增加约6.7K。可见馈线损耗对系统噪声温度影响极大，故馈线要尽可能短。实际上地球站的LNA往往直接安装在馈源尾端的机舱中。

二、低噪声放大器的作用

1、医疗设备

低噪放在医疗设备中的应用比较广泛，尤其是在血压、心电图、脑电图等诊断设备中，低噪放的放大器作用能够放大弱信号，从而让弱信号变得明显，有利于医生进行诊断。

2、通讯领域

在通讯领域，低噪放的作用非常重要。通常，信号传输中传输信号的强度越小，信号损失就越大。低噪声放大器可以放大信号的强度，减少信号损失，从而提高系统的灵敏度和工作效率。

3、雷达系统

对于雷达系统来说，需要检测的信号越来越微弱，而在此类检测中，正取信号占主导地位，其它信号被视为噪声低噪声放大器的作用是尽可能地减少噪声，从而保证正取信号不被噪声影响，提高探测系统的灵敏度

4、科学仪器

科学仪器通常需要实现高精度的测量，低噪声放大器在此时就扮演了至关重要的角色。例如，在测量温度时，温度变化导致电信号的变化幅度较弱，这时候就需要使用低噪声放大器。

5、天文学

在天文学中低噪声放大器的应用也非常广泛。利用低噪放，可以减少自然噪声及接收器效应，并且提高探测效率.从而获得更为精准、清晰的结果。当然，一些科学家也利用低噪放的特点，来捕捉一些人工放置的噪声，以作为科学研究和实验的依据之一。

三、低噪声放大器设计原则

为了降低噪声水平，设计低噪声放大器需要采取以下原则：

首先，选择低噪声元件。在放大器的关键位置使用低噪声电阻和低噪声晶体管，以减小噪声源的贡献。这些元件通常具有较低的热噪声系数和较高的增益。

其次，优化放大器的电路拓扑结构。采用合适的电路结构可以降低噪声的传输和增益损失。常见的低噪声放大器电路结构包括共基极放大器、共源放大器和共栅放大器等。

此外，合理选择偏置电流和电压。适当的偏置电流和电压可以提高放大器的线性度和稳定性，从而减少噪声的产生和放大。

最后，进行适当的屏蔽和终端匹配。通过合理的屏蔽设计和终端匹配，可以减少输入和输出端口的噪声耦合，从而进一步降低整体噪声水平。

综上所述，低噪声放大器的设计原理包括选择低噪声元件、优化电路拓扑、合理选择偏置电流和电压以及进行适当的屏蔽和终端匹配。通过综合考虑这些原理，设计人员可以有效地降低放大器的噪声水平，提高系统的性能。

以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关低噪声放大器的内容，如果你对本文内容感到满意，不妨持续关注我们网站哟。最后，十分感谢大家的阅读，have a nice day!