使用前置放大器有助于提高測量質(zhì)量

前置放大器常為中等增益低噪聲放大器(LNA)。如果使用低噪聲放大器，所有次級噪聲都以其增益減小。此外，放大器的噪聲直接加到了接收信號中。提升所需信號功率需要使用前置放大器，同時使增加的噪聲和畸變最小。然后，該信號可以從系統(tǒng)后級恢復(fù)。安捷倫科技(Agilent Technologies)的12頁白皮書《Agilent Preamplifiers and System Noise Figure》中著重說明了這些放大器。

該白皮書從噪聲和放大器對系統(tǒng)靈敏度和噪聲指數(shù)的影響開始論述。在微波系統(tǒng)中，外源或系統(tǒng)本身都能產(chǎn)生噪聲。系統(tǒng)的噪聲水平確定了信號幅度的下限，該值在有噪聲時可檢測出來。為使系統(tǒng)性能最佳，必須使殘余噪聲水平最小。

噪聲系數(shù)用來確定特定元件對系統(tǒng)噪聲的貢獻。該白皮書提供有一個說明放大器如何加入到噪聲系數(shù)測量系統(tǒng)中的表，以減小系統(tǒng)噪聲量。工程師通過在譜分析儀之前加入適當(dāng)?shù)那爸梅糯笃?，可以獲得低于單獨譜分析儀的系統(tǒng)噪聲系數(shù)。系統(tǒng)靈敏度也會提高。

然而，應(yīng)該牢記，前置放大器也會放大噪聲。該輸出噪聲可能大于分析儀有效輸入噪聲。給出了兩個說明前置如何提高靈敏度的極端的例子。另外，用圖表示如何使用譜分析儀和前置放大器噪聲系數(shù)及放大器增益確定系統(tǒng)噪聲。

另外，該筆記提供了如何選擇合適的前置放大器的指南。從本質(zhì)上說，所作選擇取決于是需要最高靈敏度還是最大測量范圍。該應(yīng)用筆記給出了兩個詳細的例子，最后提供了使用一種該公司自己的前置放大器的數(shù)例，也提供了使用前置放大器測量噪聲的技巧。白皮書最后給出結(jié)論：如果所測器件（DUT）增益低，或者為負增益，或者儀器噪聲系數(shù)高，采用低噪聲放大器可能有益。然而，如果DUT本身的正增益很大，就不應(yīng)再使用前置放大器了。

下載《Agilent Preamplifiers and System Noise Figure》全文(PDF)

作者：Nancy Friedrich，《Microwave & RF》