LNA 1dB NF@ 0.5-60MHZ

Der AP kommt mit der Dimensionierung schon hin, wenngleich so natürlich 
keine großen Signale möglich sind. Einen GHz-Transistor brauchst du für 
deine Forderungen auf jeden Fall, schließlich ist ft was anderes als die 
letztlich erreichbare obere Grenzfrequenz eines Verstärkers. Du hast ja 
schon netto ein Verstärkungs-Bandbreite-Produkt von 600MHz und dazu 
kommen noch die Eingangsdämpfung (Generator/Eingangswiderstand) und die 
Ausgangsdämpfung (Ausgangswiderstand/Last), da bist du halt im 
GHz-Bereich.

Allerdings finde ich einen 60GHz-Transistor übertrieben und schwer 
stabil zu kriegen. In einer Simulation mit 5V-Versorgung schafft auch 
ein BFG541 die 60MHz (-0,6dB) und das bei viel besserem 
Großsignalverhalten.

Bei einer breitbandigeren Analyse fällt auf, dass mu_source im Bereich 
von 13-14GHz weit unter 1 sinkt. Wäre auch zu einfach gewesen... Wird 
wohl ein Stabilitätsnetzwerk von Nöten sein....

Den Arbeitspunkt bei 900mV macht mir etwas Bauchsmerzen, das 
Grossignalverhalten ist eigentlich nicht so kritisch. Mit welchem 
Gorssignalverhalten sowie Linearität (IP3) kann ich mit dem Arbeitspunkt 
rechnen?

ArnoR schrieb:
> In einer Simulation mit 5V-Versorgung schafft auch
> ein BFG541 die 60MHz (-0,6dB) und das bei viel besserem
> Großsignalverhalten.

Mit dem BFG541 habe ich nach erster schnellen optimierung erhebliche 
Probleme einen NF von ca. 1dB zu erreichen. Hast du evtl. ein Schema?

Hp M. schrieb:
> Sind denn die 50 Ohm Quellwiderstand in diesem Frequenzbereich
> überhaupt
> realistisch, und brauchst du 50 Ohm Ausgangswiderstand, obwohl du
> vielleicht nur einen ADC damit treiben willst?

Guter Einwand! In der Tat sind die 50Ohm aus technischer Sicht nicht 
ideal. Nur leider hat die nachfolgende (bestehende) Analoge Verarbeitung 
einen SMA Anschluss. Auch Quelle ist bestehend und hat 50Ohm. Der LNA 
wird nachgerüstet für besseres SNR.

Das 10GHz+ Stabilitätsproblem konnte mit einem idealen RC zwischen 
Kollektor und Basis gelöst werden; ob es in der Wirklichkeit einen 1pF 
Kondensator gibt, welcher bei 10+GHz nicht induktiv ist? ;-).

Meine Kentnisse bezüglich HF-Amp Design sind etwas eingerostet; wenn ich 
ArnoR korrekt verstanden habe bin ich nicht auf dem Holzweg :-).

Wie wichtig ist der Lineare Spannungsregler für den NF? Ultra Low Noise 
LDO + jede menge C oder eher weniger relevant?

Welches PCB Material für diesen Frequenzbereich? BeO, Al2O3, PTFE oder 
gar FR4 ausreichend?

Hp M. schrieb:
> In einem Vorversuch solltest du aber mal klären, ob solche
> SiGe-Transistoren im NF-Bereich überhaupt die erwünschten niedrigen
> Rauschwerte erzielen.
> Die geringen Uce-Werte lassen mich ahnen, dass da schon frühzeitig
> Lawinenbildung eintritt und das 1/f-Rauschen vielleicht früher eintritt
> als es einem lieb ist.

Das Simulationsergebniss zeigt ein noch zufriedenstellendes Ergebniss 
mit einem NF von 0.95 bei 500kHz. Ich bin positiv überrascht über die 
Qualität des Models; dachte nicht, dass das Transistormodell bis in 
diesen Frequenzbereich so genau detiailiert ist.

In der zwischenzeit konnte ich gar die 1dB Kompression berechen. -18dBm 
Eingang oder ca. 2dBm am Ausgang - ebenfalls sehr zufriedensellend.

Der IP3 ist jedoch leidglich bei ca. 16-17dB, der alte Verstärker hat 
25dB; ich habe keinen grossen Bezug zu IP3, meines wissen sollte 
lediglich auf IP3 grösser 25dB geachtet werden, und anschliessend kann 
IP3 vergessen werden. Kann ein IP3 von 16-17dB in einer high end 
Anwendung als akzeptabel betrachtet werden? Ein anderer Arbeitspunkt 
bringt ebenfalls keinen erheblichen IP3 Vorteil (ca 19 dB); wie kann ich 
die Schaltung modifizieren um den IP3 zu verbessern (ohne den NF 
Nachteil)?