conception des amplificateurs faible bruit
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Conception des amplificateurs faible bruit. Philippe DUEME THALES Systèmes aéroportés 2 Avenue Gay-Lussac 78851 Elancourt [email protected]. u n. I 1. - Z c. I 2. Z c. [Z]. i. [Z]. V 2. V 1. Q’. Q. Bruit dans les quadripôles. Van der Ziel, R.A.Pucel, Fukui, - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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Conception des amplificateurs faible bruit
Philippe DUEME
THALES Systèmes aéroportés
2 Avenue Gay-Lussac
78851 Elancourt
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Bruit dans les quadripôles
1) Analyse physique des sources de bruit
i [Z][Z]
Q Q’
Zc -ZcI1 I2un
V1 V2
2) Élaboration d ’un schéma équivalent
3) Formalisation analytique
ROTHE et DAHLKE
Van der Ziel, R.A.Pucel, Fukui, A. Cappy
[Z]Rs+j.Xs Zch~
F=Fmin+(gn/Rs).((Rs-Ropt)²+(Xs-Xopt)²)
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Adaptation en bruit
Représentation graphique « 3D » de l ’équation du facteur de bruit
G
F (dB)
BFmin
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Exemple de formules de passage
Xopt = -Xcor
Rn = gn*|Zopt|²
2Rcorg
rR
n
nopt
))*(**(*21 2min RcorggrRcorgNf nnnn
i [Z][Z]
Q Q’
Zc -ZcI1 I2un
V1 V2Schéma équivalent
Formalisation analytique
[Z]Rs+j.Xs Zch~
F=Fmin+(gn/Rs).((Rs-Ropt)²+(Xs-Xopt)²)
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Exemples de cercles: de stabilité à gain constant à bruit constantLs
Ls=0 nHCercle de stabilité
Ls=0,4 nH
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Exemple d’utilisation du schéma équivalent
Calcul des paramètres de bruit d’un « nouveau » composant formé d ’un transistor connu avec une inductance de source (contre-réaction série)
F=F’min+(g’n/Rs).((Zs-Z’opt)²+(Xs-X’opt)²) F=Fmin+(gn/Rs).((Zs-Zopt)²+(Xs-Xopt)²)
Zc
[Z]
Zs
Z
-Zcun
i
[Z’]Zs
Z’c -Z’c
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Influence d ’une contre-réaction de source
Ls
Ls=0,7 nH
Ls=0 nHCercle de stabilité
Ls=0,4 nH
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Mise en place d'une Méthode de Conception
Objectif:
Matérialiser la "mémoire" d'une équipe de conception en
Formalisant un processus de conception (suite d'actions: décisions, calculs, dessins...)
Mémorisant et rendant accessibles de tels processus pour des utilisations ultérieures
Permet de:•Diminuer les temps et donc les coûts de conception•Exploiter de manière optimale la connaissance théorique des circuits•Utiliser de manière optimale les outils de CAO•Gérer de façon optimale les données de conception (mesures, modèles, circuits dans leurs différentes versions, ...)•Minimiser les sources d'erreurs
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Paramètres de conception
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Processus de conception
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Exemple d ’intégration d ’équations (MDS)
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Exploitation des résultats
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Optimal Use of CAD applied to a Ku-Band LNA
Identification of a re-usable Design ProcessOnly 2 Design Parameters (independent variables): Wg, LsParameters of ideal matching networks automatically calculated through equations to achieve, for each (Wg, Ls): NF=NFmin, S22=0 at f0Only objectives: Gain, S11, ng=1 (for a simple input circuit)
Ls
Wg ng(Ls,Wg)nd(Ls,Wg)
Ld(Ls,Wg)Lg(Ls,Wg)Ls
Step 1
Ls
Wg
Step 2 (input) Step 3 (output)
Wg
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Result: Straightforward Design (no optimisation) achieving 1.2 dB Noise Figure at 14 GHz
Work supported by DRET (French MoD)
Technology: ThomsonVLN02