Gain und NF LNA

[Hans (Gast)]

Hallo,

ich bin dabei einen LNA zu entwerfen, dazu habe ich eine Vorabversion 
erstellt, bei dem eine Emitterschaltung verwendet wurde, wobei als Last 
ein 48 Ohm Kollektorwiderstand dient. die Eingangsseite wurde mittels 
des LC-Bias-Netzwerks angepasst auf 50 Ohm, wobei sich für eine Frequenz 
von 5.8GHz ein S11<-15dB ergibt, S22 < -10dB. Für S21 ergibt sich bei 
der Arbeitsfrequenz S21=14dB. Erste Frage. Die Leistungsverstärkung ist 
ja proportional zu |S21|^2, somit ist diese 28dB oder nicht ? 
Desweiteren erreicht der Verstärker eine Rauchzahl von 3.5dB, wie kann 
man diese weiterverringern auf einen Wert NF<=2dB. Eine Maßnahme ist 
sicherlich den Kollektorwiderstand zu entfernen und stattdessen eine 
Spule zu verwenden. Danke für weitere Antworten.

[Plasmon (Gast)]

Hans schrieb:
> Für S21 ergibt sich bei
> der Arbeitsfrequenz S21=14dB. Erste Frage. Die Leistungsverstärkung ist
> ja proportional zu |S21|^2, somit ist diese 28dB oder nicht ?

Nein. Egal, ob du von |S21| oder von |S21|^2 ausgehst, der zugehörige 
dB-Wert ist immer der selbe. Das wird ja gerade durch die 
unterschiedlichen Vorfaktoren 10 zund 20 erreicht:

G/dB = 10*lg(|S21|^2) = 20*lg|S21|

Das heißt, dein Programm (oder was auch immer), das dir die Angabe 
"S21=14dB" geliefert hat, kam zu diesem Wert entweder über 20*lg|S21| 
oder über 10*lg(|S21|^2), was ja identisch ist.

[Lars (Gast)]

Mir scheint, dass der Transistor recht viel Kollektrostrom abbekommt. Da 
kann er im Rauschen nicht sonderlich gut sein.

[Hans (Gast)]

Wenn ich mir aber im Simulatur (Cadence spectre) einfach S21 anzeigen 
lasse ist das doch meiner Meinung nach nicht gleich der 
Leistungsverstärkung G. Zumal die PSS-Analyse mit einen Wert von 28 dB 
für G ausgibt. Zum Arbeitspunktstrom. Wie dimensioniert man denn den 
Arbeitspunktstrom, damit er sich günstig auf NF auswirkt ? Ich habe mal 
was gelesen von 10-20% von Icmax, was bei diesem Transistor mit 24mA 
angegeben wird. Weiterhin wird sich ja die Leistungsverstärkung dadurch 
wieder verringern ? Wenn diese dann nicht mehr ausreichend ist, dann 
kann doch nur noch eine zweite Verstärkerstufe vorgeschaltet werden oder 
kann man das Gain noch anders erhöhen ?

[Plasmon (Gast)]

Hans schrieb:
> Wenn ich mir aber im Simulatur (Cadence spectre) einfach S21 anzeigen
> lasse ist das doch meiner Meinung nach nicht gleich der
> Leistungsverstärkung G.

Nein, ist es nicht. Sagt ja auch keiner. |S21| ist der Betrag der 
Spannungsübertragungsfunktion, |S21|^2 ist die 
Leistungsübertragungsfunktion.

Aber sobald man das in dB angibt, macht es keinen Unterschied. Die 
Angabe in dB ist immer 10*lg(Leistungsverstärkung) oder 
20*lg(Spannungsverstärkung). Wenn dein Cadence spectre als dB-Wert 
wirklich 10*lg|S21| anzeigen sollte (kann ja sein), dann ist das 
schlicht ein Fehler im Programm. Beispiel: |S21| = 4 bedeutet eine 
Verstärkung von 12dB, nicht 6dB.