低噪声放大器XC2404设计原理

     用人造卫星正确地搜寻自己在地球上所处位置，被称之为GPS 的系统问世后，自90 年代利用GPS 的导航系统得到了普及。最近的GPS 把步行用导向功能搭载于手机等，其用途急剧地扩大，在便携式设备的高性能化方面起着重要的作用。还开发了附带GPS 的数码相机，可以记录摄影的经度纬度和日期时间并在地图上表示。大概很多人都有回顾阅览以前的照片时想不起是在什么地方摄影的经历。附带GPS 功能的数码相机能把人们的记忆变得更鲜明。

　　此外，随着把GPS 搭载在手表上、开发存储器型的GPS 等产品的新发展，对小型化的需求变得更高。

　　特瑞仕半导体株式会社近年来开发了与GPS 的小型化、高性能化相对应的LNAXC2404A816UR‐G。LNA 是低噪声放大器的简称，与名称相符的超低噪声放大器，用于GPS时能放大1.6GHz 频带的微弱电波。

　　GPS 为了放大来自卫星的非常微弱的电波，低噪声（NF 小）和高放大倍数（高增益）是极为重要的，XC2404A816UR‐G 无疑是最适于搭载到GPS 的IC。

　　XC2404A816UR‐G 为了能实现降低功耗，在LNA 中采用了最新的CMOS 工艺。

　　●同时满足高增益和低噪声的要求

　　由于XC2404A816UR‐G 采用了双级放大实现了26.5dB 的高增益。这是搭载到GPS 时能得到足够的增益特性值。

　　此外特瑞仕还计划生产了单级放大器，可以按GPS 芯片组件所需要的增益合理地选择。当放大器放大输入信号时，具有把周围的噪声一起放大的特性。把这种不需要的噪声抑制到什么程度是极为重要的课题。在这一方面，XC2404A816UR‐G 的噪声系数（NF）为0.94dB，这在实用领域中是能满足要求的特性值。

　　●低消耗功率

　　一般来说采用GaAs、Si-Ge 工艺， 工作电压为3.0V 系列的LNA 产品较多。而XC2404A816UR‐G 由于采用了CMOS 工艺，可以把工作电压降低到1.2V。

　　由于CMOS工艺处于廉价及普及率高的现状，今后把各种附加功能集成一体时，具有比GaAs、Si-Ge 工艺更为普及的优势。

　　●实现了小型、节省空间

　　采用了小型封装USP-8A01(1.5mm x 1.5mm xh0.6mm)。自给偏置功能只用1 只电阻即可工作于1.2V, 1.8V, 2.85V, 3.0V 等电源电压，有利于节省空间。

　　●匹配常数和AC 特性

　　LNA 的AC 特性主要由反射系数和噪声系数决定。各自特性之间存在着相互牵制的关系，匹配常数的最佳化可以突出所优先需要的特性。对于XC2404A816UR-G，在要求更低噪声系数（NF）时，通过更改电路常数能更进一步降低NF。