Lineare Verstärker und Rauschen

Zusammenfassung

Bei der folgenden Einführung in die Entwicklung von linearen HF-Verstärkern wird nur auf Verstärker eingegangen, bei denen die Spannungs- und Stromamplituden der zu verarbeitenden Signalgrößen klein gegenüber den Werten der Arbeitspunkte sind. Mittels dieser präsentierten Theorie lassen sich sämtliche Hochfrequenzverstärker mit Ausgangsleistungen bis zu 27 dBm und auch Leistungsverstärker für lineare Systeme (z.B. UMTS, WLAN) auslegen. Somit deckt man einen Großteil der Verstärkerapplikationen ab. Lediglich die Leistungsverstärker lassen sich nicht in ihrer vollen Breite durch die vorgestellten Techniken beschreiben.

Im Folgenden wird beispielhaft die Verstärkerdimensionierung anhand eines Verstärkers mit SiGe-Transistor für eine Mittenfrequenz von 0.9 GHz demonstriert.

Zunächst werden die Kenngrößen dieser Verstärker beschrieben. Danach wird an einem praktischen Beispiel gezeigt, wie man einen Kleinsignalverstärker für ein relativ schmales Frequenzband optimiert. Dabei wird auf die grundlegenden Arbeitsschritte wie zum Beispiel der Arbeitspunkteinstellung und MAG-Untersuchungen eingegangen. Im Weiteren werden die Ergebnisse einer nichtlinearen Simulation kurz vorgestellt. Anschließend wird auf die Rauschkenngrößen sowie die Rauschphänomene von HF-Schaltungen und auf einfache Rauschzahlberechnungen und Rauschzahlmessungen kurz eingegangen.

Abschließend wird die Auslegung von Empfangsschaltungen vorgestellt.