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噪声系数

噪声系数测量两大方法详解,你get了吗?

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我们在上一节中介绍了衡量PA的两个至关重要的测量参数——增益和输出功率,<strong><a href="http://mouser.eetrend.com/content/2018/100013602.html">拥抱5G红利,射频前端测试搞定了吗?</a></strong>这一节我们将介绍测量低噪声放大器(LNA)的另外一个至关重要的参数——噪声系数,尽管测量噪声系数的方法有多种,但最常用的两种方法是冷源法(也称为增益法)以及Y因子法。

<strong>噪声系数基础知识一览</strong>

定量表示噪声系数和噪声因子有很多方法。最早的定义之一由Harold Friis在20 世纪40年代所提出。在Friis的定义中,噪声因子(噪声系数的线性等效物理 量)是特定信号通过特定组件时的信号比(SNR)的降低量。噪声因子和噪声系数均是无单位物理量,噪声因子以线性方式表示,而噪声系数则以对数形式表示。

ADC噪声系数 —— 一个经常被误解的参数

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噪声系数(NF)是RF系统设计师常用的一个参数,它用于表征RF放大器、混频器等器件的噪声,并且被广泛用作无线电接收机设计的一个工具。许多优秀的通信和接收机设计教材都对噪声系数进行了详细的说明(例如参考文献1),本文重点讨论该参数在数据转换器中的应用。

现在,RF应用中会用到许多宽带运算放大器和ADC,这些器件的噪声系数因而变得重要起来。参考文献2讨论了确定运算放大器噪声系数的适用方法。我们不仅必须知道运算放大器的电压和电流噪声,而且应当知道确切的电路条件:闭环增益、增益设置电阻值、源电阻、带宽等。计算ADC的噪声系数则更具挑战性,大家很快就会明白此言不虚。

当RF工程师首次计算哪怕是最好的低噪声高速ADC的噪声系数时,结果也可能相对高于典型RF增益模块、低噪声放大器等器件的噪声系数。为了正确解读结果,需要了解ADC在信号链中的位置。因此,当处理ADC的噪声系数时,务必小心谨慎。