(TIỂU LUẬN) báo cáo bài tập lớn điện tử TƯƠNG tự II đề tài THIẾT kế bộ KHUẾCH đại tạp âm THẤP (LNA) CHO tần số FM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ II
Đề tài:

THIẾT KẾ BỘ KHUẾCH ĐẠI TẠP ÂM THẤP
(LNA) CHO TẦN SỐ FM
Nhóm thực hiên:: Nhóm 11
Số điện thoại nhóó́m trưởng: 0989752341
Gmail nhóó́m trưởng:

Nhóó́m sinh viên thự:c hiện:
Hà Mạnh Tiến
Nguyễn Thu Quyên
Nguyên Quang Tuấn
Ngô Thị Hương
Đỗ Hồng Sơn
Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Anh Quang

Ha Nôi,,̣ 6 – 2020


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ II
Đề tài:

THIẾT KẾ BỘ KHUẾCH ĐẠI TẠP ÂM THẤP
(LNA) CHO TẦN SỐ FM
Nhóm thực hiên: Nhóm 11
Số điện thoại nhóó́m trưởng: 0989752341
Gmail nhóó́m trưởng:

Nhóó́m sinh viên thự:c hiện:
Hà Mạnh Tiến
Nguyễn Thu Quyên
Nguyên Quang Tuấn
Ngô Thị Hương
Đỗ Hồng Sơn
Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Anh Quang

Ha Nôi,,̣ 6 – 2020


LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, dướớ́i sự phát triển của khoa học công nghệ, tần số vô tuyến (RF) và thị
trường thiết bị không dây đã mở rộng điến mức không thể tưởng tượng được. Các thiết
bị sử dụng tần số sóớ́ng vô tuyến như điện thoại di động đã và đang thâm nhập vào mọi
khía cạnh trong cuộc sống của chúng ta, từ mặt hàng xa xỉ đến đồ dùng thiết yếu. Các
công ty bán dẫẫ̃n và hệ thống, nhỏ và lớớ́n, tương tự và kỹ thuật số, đã thấớ́y thống kê và
đang phấớ́n đấớ́u để chiếm thị phần của riêng họ bằng cách giớớ́i thiệu các sảả̉n phẩm RF
khác nhau. Thiết kế RF độc đáo ở chỗ nóớ́ dựa trên nhiều ngành khơng liên quan đến
mạch tích hợp (IC) Các kiến thức về RF đã phát triển được khoảả̉ng một thế kỷ, tạo cơ

sở tri thức dường như vô tận dành cho người mớớ́i để tiếp tục học tập và phát triển [1].
Vớớ́i mục đích phục vụ học tập môn học Điện tử tương tự II và dướớ́i sự hướớ́ng dẫẫ̃n
của TS. Nguyễn Anh Quang, nhóớ́m chúng em đã thực hiện đề tài “Thiết kế bộ khuếch
đại tạp âm thấp (LNA) sử dụng tần số FM”. Đây là một đề tài ứng dụng các kiến thức
về RF và hoàn toàn cóớ́ ý nghĩa trong thực tế.
Dù cóớ́ nhiều cố gắng nhưng chắc chắn đề tài sẽ còn nhiều hạn chế trong nhiều
mặt, nhóớ́m em rấớ́t mong được thầy và các bạn đóớ́ng góớ́p ý kiến xây dựng để đề tài
được hoàn thiện hơn.

MỤC LỤ


C

DANH MỤC HÌNH ẢNH.............................................................................................. i
DANH MỤC BẢNG BIỂU........................................................................................... ii
TĨM TẮT ĐỀ TÀI......................................................................................................iii
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU............................................................................................ 1
1.1 Tổng quan............................................................................................................ 1
1.2 Mục tiêu và phạm vi............................................................................................ 1
1.3 Các thuật ngữ viết tắt........................................................................................... 1
1.4 Môi trường hoạt động.......................................................................................... 2
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT.............................................................................. 3
2.1 Cấớ́u trúc truyền dẫẫ̃n.............................................................................................. 3
2.2 Vai trò của bộ LNA.............................................................................................. 4
2.3 Tham số S............................................................................................................ 5
2.4 Các thông số của bộ LNA.................................................................................... 6
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ............................................................................................... 9
3.1 Các yêu cầu về thơng số kỹ thuật......................................................................... 9
3.2 Quy trình thiết kế LNA........................................................................................ 9

3.2.1 Quy trình thiết kế LNA................................................................................. 9
3.2.2 Đặc điểm transitor......................................................................................... 9
3.3 Thiết kế LNA..................................................................................................... 10
3.3.1 Kiểm tra độ ổn định transistor.................................................................... 10
3.3.2 Mạch LNA.................................................................................................. 12
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN........................................................................................... 15
4.1 Kết quảả̉.............................................................................................................. 15


4.2 Kết luận............................................................................................................. 15
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 16


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.0.1 Cấớ́u trúc truyền dẫẫ̃n Super- heterodyne [1].................................................. 3
Hình 2.0.2 Điểm nén 1dB [3]........................................................................................ 8
Hình 2.0.3 Điểm chặng thứ 3 [3]................................................................................... 8
Hình 3.0.1 Sơ đồ mạch kiểm tra độ ổn định của BFP720............................................ 10
Hình 3.0.2 Đồ thị S11.................................................................................................. 11
Hình 3.0.3 Đồ thị S12.................................................................................................. 11
Hình 3.0.4 Đồ thị S21.................................................................................................. 12
Hình 3.0.5 Đồ thị S22.................................................................................................. 12
Hình 3.0.6 Mạch mơ phỏng LNA trên ADS................................................................ 13
Hình 3.0.7 Đồ thị NF................................................................................................... 13
Hình 3.8 Gain.............................................................................................................. 14

i


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảả̉ng 1.1 Các thuật ngữ viết tắt...................................................................................... 1

ii


TĨM TẮT ĐỀ TÀI
Đề tài trình bày tập trung trình bày về lý thuyết mạch LNA và thiết kế mô phỏng
mạch LNA cho tần số FM trên phần mềm ADS (Advance Design System). Đề tài chia
làm bốn chương như sau:
Chương 1. Giớớ́i thiệu chung.
Chương 2. Cơ sở lý thuyết. Nội dung chương trình bày lý thuyết cơ bảả̉n của bộ
LNA: cấớ́u trúc truyền dẫẫ̃n, vai trò, tham số S và các thông số của bộ LNA.
Chương 3. Thiết kế. Nội dung Chương 3 trình bày về cách thiết kế bộ LNA cho
tần số FM và được minh họa trên phần mềm ADS.
Chương 4. Kết luận.

iii


CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1 Tổng quan
LNA (Low Noise Amplifier) là mạch khuếch đại nhiễu thấớ́p được sử dụng rộng rãi
trong hệ thống viễn thơng khơng dây do đặc tính khuếch đai tín hiệu RF của chúng mà
khơng cóớ́ các nhiễu lân cận. Lĩnh vực phổ biến của ứng dụng không dây hiện nay nằm
đóớ́ là ISM (Industrial, Science and Medical). Cộng đồng kỹ sự dành sự quan tâm cao
đến nóớ́ cũng như các thiết kế liên tục các thiết bị tương thích vớớ́i băng tần này như
mạng khơng dây LAN, Bluetooth, Wifi tấớ́t cảả̉ đều hoạt động ở dảả̉i tần số 2.4-2.5GHZ.
Thiết kế LNA vẫẫ̃n luôn là một thử thách bởi chúng yêu cầu nhiễu ảả̉nh (Low Noise)
thấớ́p, hệ số khuếch đại (Gain) cao cùng vớớ́i đóớ́ tiêu hao năng lượng thấớ́p và tuyến tính
cao. Vì đóớ́ là các thơng số cóớ́ vai trò quyết định trong độ nhạy nhận.

1.2 Mục tiêu vàà̀ phạm vi
Mục tiêu của nhóớ́m đặt ra khi thiết kế bộ LNA cụ thể như sau:
Độ tuyến tính của LNA cao
Thiết kế và mơ phỏng trên ADS (Advanced Design System).
Tối ưu hóớ́a LNA.
Tối ưu hóớ́a độ tuyến tính.
Đánh giá nhiễu ảả̉nh, hệ số khuếch đại, hệ số phảả̉n xạ đầu vào và đầu ra.

1.3 Các thuật ngữ viết tắt
Trong bài báo cáo, nhóớ́m cóớ́ sử dụng một số từ ngữ viết tắt. Bảả̉ng 1.1 mơ tảả̉ trình
bày các thuật ngữ đóớ́.
Bảng 1.1 Các thuật ngữ viết tắt

Từ ngữ viết tắt
LNA

1
ADS


RF
NF
G
IMS
LO
IF
BPF

1.4 Môi trường hoạt động

Báo cáo thực hiện trên mô phỏng LNA tại tần số của FM 100MHz được thiết kế
sử dụng mạng phối hợp trở kháng đầu vào và đẩu ra. Mô phỏng mạch được thực hiện
sử dụng ADS (Advanced Design System) từ công nghệ KEYSIGHT, bắt đầu từ các
thành phần lý tưởng và kết thúc mô phỏng trên các giá trị thật. Để thiết kế LNA,
transistor phù hợp cần được chọn. Thêm vào đóớ́, LNA dùng đê đánh giá cho độ tuyến
tính là thuộc tính phức tạp khi điều chế tín hiệu RF.

2


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Cấu trúc truyềà̀n dẫn
Máy thu tín hiệu super-heterodyne là một trong những mơ hình máy thu được sử
dụng phổ biến vớớ́i rấớ́t nhiều ứng dụng rộng rãi từ máy thu phát trong thông tin vô
tuyến hai chiều cũng như trong nhiều hệ thống thông tin di động[ CITATION Dav01 \l
1033 ] .

Hình 2.0.1 Cấu trúc truyềà̀n dẫn Super- heterodyne[ CITATION Dav01 \l 1033 ]

Sơ đồ khối của máy thu Super-heterodyne được thể hiện trên hình 1.1. Sóớ́ng điện
từ bức xạ tín hiệu RF được nhận bởi anten, tín hiệu sau đóớ́ đi qua bộ lọc thơng dảả̉i
(Bandpass Filter – BPF) để lọc tín hiệu khơng mong muốn trong q trình truyền ra
khỏi tín hiệu mong muốn (desired signal). Sau khi qua BPF, do tín hiệu RF nhận được
thường rấớ́t nhỏ nên ta cần sử dụng bộ khuếch đại tạp âm thấớ́p (Low Noise Amplifier –
LNA) vớớ́i chức năng khuếch đại tín hiệu đồng thời giảả̉m tạp âm cóớ́ thể thêm vào tín
hiệu. Đầu ra của LNA cùng vớớ́i tín hiệu LO (Local Oscillator) được cung cấớ́p vào
mạch trộn (Mixer) để chuyển đổi xuống tần số thấớ́p hơn gọi là tần số trung gian
(Intermediary frequency – IF). Tần số IF được chọn ở mức gần vớớ́i tần số đầu vào tín
hiệu RF sao cho tần số tín hiệu đầu ra IF sẽ tương đối thấớ́p. Bộ lọc IF sẽ lọc các tần số

3


không mong muốn ra khỏi IF. IF tiếp tục được khuếch đại và giảả̉i điều chế để thu được
đầu ra.
Như vậy qua cấớ́u trúc truyền dẫẫ̃n phía trên ta đã phần nào biết được vị trí và vai
trị của bộ khuếch đại tạp âm thấớ́p (LNA) trong các máy thu tín hiệu. Các phần tìm
hiểu tiếp theo sẽ làm rõ các vấớ́n đề của bộ LNA.

2.2 Vai trò của bộ LNA
Bộ LNA thường nằm ở tầng đầu tiên của máy thu, đóớ́ng một vai trò quan trọng
trong hiệu suấớ́t tổng thể của máy thu.
Trướớ́c tiên do tín hiệu nhận được trên anten của máy thu thường rấớ́t nhỏ nên ta
mong muốn cóớ́ thể khuếch đại tín hiệu để dễ dàng xử lý chúng. Do đóớ́ ta cần một bộ
khuếch đại để cóớ́ thể thực hiện công việc trên, nhưng linh kiện trên bộ khuếch đại và
các khối khác thường cóớ́ tạp âm (Noise) – lại là nguyên nhân giớớ́i hạn hiệu suấớ́t của hệ
thống RF. Nếu không cóớ́ tạp âm, một máy thu RF cóớ́ thể phát hiện tín hiệu nhỏ bấớ́t kỳ,
cho phép truyền thông qua khoảả̉ng cách lớớ́n bấớ́t kỳ. Một điều nữa là nếu tạp âm đi vào
tín hiệu sẽ rấớ́t khóớ́ loại bỏ được tạp âm ra khỏi tín hiệu, ảả̉nh hưởng đến chấớ́t lượng tín
hiệu.
Tại đầu thu, thông số quan trọng được quan tấớ́m đóớ́ là độ nhạy máy thu, được cho
bởi công thức:
Sensitivity Simin(dB)=−174 dBm+10 logB+F (dB)+( S 0 /S 1)(dB)

Trong đóớ́: B là băng thông của hệ thống, F là NF bên thu, S 0/S1 là tỉ số tín hiệu trên
nhiễu tại bên thu.
Vớớ́i độ nhạy tốt và dảả̉i động, LNA sẽ cho nhiễu ảả̉nh (Noise Figure) thấớ́p và hệ số
khuếch đại mong muốn cao nhấớ́t. Bên cạnh đóớ́, LNA còn quan tâm đến độ tuyến tính
của nóớ́. Tín hiệu mạnh tạo ra intermodulation products ở dảả̉i tần số gần vớớ́i tần số hoạt
động cóớ́ ảả̉nh hưởng tớớ́i trở kháng bên thu.

Để tính toán ảả̉nh hưởng của tạp âm, ta thường sử dụng hệ số tạp âm Noise Figure
(NF) trong q trình tính tốn. NF được xác định bởi cơng thức:
4
NF =


Mục đích chính của hệ số NF là để xác định mức độ suy giảả̉m của SNR (Signalto-noise ratio), nếu hệ thống khơng cóớ́ tạp âm thì SNRin = SNRout.
X́ớ́t phát từ cơng thức tính NF tổng (cơng thức Friis) [ CITATION Beh88 \l 1033
]:

NFtot = 1 + (NFtot - 1) +
Trong đóớ́ APi là hệ số khuếch đại (gain) của các tầng hay khối trong hệ thống. Như
vậy qua công thức trên ta thấớ́y NF của các tầng giảả̉m dần khi hệ số khuếch đại của các
tầng trướớ́c tăng. Nghĩa là NF của cảả̉ hệ thống phụ thuộc rấớ́t lớớ́n vào tầng đầu tiên. Như
vậy bộ LNA được tạo ra ở khối đầu tiên vớớ́i mục đích giảả̉i quyết vấớ́n đề trên vớớ́i việc tạo
ra hệ số NF nhỏ và và hệ số khuếch đại cao, giúp cảả̉i thiện hiệu suấớ́t của toàn mạch.

2.3 Tham số S
Tham số S là các tham số tán xạ xác định mối quan hệ giữa đầu vào và đầu ra
của mạng điện trong sóớ́ng năng lượng tớớ́i và phảả̉n xạ.
Công thức song năng năng lượng tớớ́i và phảả̉n xạ: Z0
1
2√Z0

a=

1

b=

2√Z0

Trong đóớ́:
an: sóớ́ng năng lượng tớớ́i
bn: sóớ́ng năng lượng phảả̉n xạ
Z0: Trở kháng đầu
vào n=1 hoặc 2
Cóớ́ 4 thông số: a1, a2 , b1 và b2
5
b1=S11

.a1+S12

b2=S21

.a1+S22


Trong đóớ́:
S11 =

b 1
a 1, a2=0 - hệ số phảả̉n xạ đầu vào bằng 0

S12 =

b 1
a 2, a1=0 – hệ số khuếch đại điện áp đảả̉o 0

S21 =

b 2
a 1, a2=0 – hệ số khuếch đại điện áp trướớ́c

0 S21 =

b 2
a 2, a2=0 – hệ số phảả̉n xạ đầu ra 0

2.4 Các thông số của bộ LNA
Việc thiết kế một bộ LNA dựa trên việc điều chỉnh các thông số sau đây:
Noise Figure (NF): Vớớ́i một máy thu thông thường NF thường từ 6 đến 8 dB,
trong đóớ́ NF trên anten từ 0.5 đến 1.5 dB, trên LNA từ 2 đến 3 dB và các khối khác từ
2.5 đến 3.5 dB. Yêu cầu tạp âm thấớ́p của LNA giớớ́i hạn sự lựa chọn các mơ hình mạch.
Thơng thường chỉ cóớ́ 1 transistor chi phối đến NF và mạch cần cóớ́ khảả̉ năng khuếch đại
nên ta loại mơ hình emitter followers và source followers.
Gain: Hệ số khuếch đại (gain) của LNA phảả̉i đủ lớớ́n để giảả̉m phân bố tạp âm trên
các khối tiếp theo của máy thu. Việc lựa chọn gain của LNA cần phảả̉i chú ý đến một sự
đánh đổi, gain càng lớớ́n khiến NF của máy thu càng nhỏ nhưng cũng dẫẫ̃n đến vấớ́n đề
phi tuyến khóớ́ giảả̉i quyết.
Input return loss: Việc phối ghép giữa anten và LNA trở thành một vấớ́n đề thú vị
phân chia các kỹ sư thiết kế tương tự và vi sóớ́ng. Xem xét LNA như một mạch khuếch
đại điện áp, ta mong muốn trở kháng vào đạt lý tưởng (vô hạn). Từ quan điểm của tạp
âm, ta mong muốn thu được NF nhỏ nhấớ́t. Từ quan điểm công suấớ́t, ta mong muốn sự
kết hợp giữa anten và LNA. Từ việc kết hợp các sự lựa chọn phía trên và để tránh mấớ́t
mát đầu vào, LNA được thiết kế vớớ́i trở kháng đầu vào cóớ́ điện trở 50 ohm. Chấớ́t lượng
của phối hợp đầu vào được thể hiện bởi input “return loss”, cho bởi công thức:
6
γ =¿

Z¿−RS
Z¿+RS


Vớớ́i Zin là trở kháng vào.
Stability: LNA cóớ́ thể bị ảả̉nh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài nên cần duy trì sự ổn
định (stability) ở tấớ́t cảả̉ các trở kháng nguồn và ở mọi tần số. Tham số thường được
dùng để chỉ tính ổn định của mạch là “stern stability factor”:

Vớớ́i ∆ = S11 S22 - S12 S21, nếu ∆ < 1 tức là hệ thống ổn định vô điều kiện.
Linearity: Trong nhiều ứng dụng, LNA không giớớ́i hạn độ tuyến tính (linearity)
của máy thu, ta thường thiết kế và tốt ưu LNA mà ít quan tâm đến đặc tính tuyến tính
của chúng. Nhưng đặc tính tuyến tính của LNA sẽ trở nên quan trọng trong máy thu
băng thông rộng mà bị ảả̉nh hưởng bởi lượng lớớ́n nhiễu bên ngoài.
Bandwidth: LNA phảả̉i cung cấớ́p đáp ứng tương đối cho dảả̉i tần quan tâm, tốt nhấớ́t
là biến thiên khuếch đại dướớ́i 1 dB.
Power dissipation: Thiết kế LNA thường phảả̉i đánh đổi giữa tạp âm, đặc tính
tuyến tính và tiêu hao năng lượng. Nhưng trong thực tế, LNA chỉ tiêu hao một phần
nhỏ công suấớ́t nên vấớ́n đề về tạp âm thường được đánh giá quan trọng hơn sự tiêu tán
năng lượng.
Sau khi đã cóớ́ những cơ sở lý thuyết chung nhấớ́t về một bộ LNA, ta tiến hành tìm
hiểu mơ hình LNA và thiết kế một bộ LNA vớớ́i các thông số mong muốn.
1-dB Compression Point: P1 dB cho thấớ́y mức công suấớ́t đầu ra rơi tại điểm 1dB
so vớớ́i giảả̉m công suấớ́t đầu ra 1dB so vớớ́i giá trị đầu ra lý tưởng. Do đóớ́, điểm P1 nén
1dB là yếu tố quan trọng cho ta thấớ́y điểm năng lượng đầu vào, tại đóớ́ tín hiệu bắt đầu
méo và phi tuyến. Nguyên tắc của bộ khuếch đại tuyến tính đóớ́ là khuếch đại hoạt động
ở miền dướớ́i điểm nén [ CITATION Fre14 \l 1033 ].
7

Hình 2.0.2 Điểm nén 1dB [ CITATION Ngu \l 1033 ]

Third- Order Intercept Point: Điểm chặn thứ 3 cho thấớ́y năng lượng của điểm
điều biến (intermodulaton) thứ 3 bằng vớớ́i năng lượng đầu ra tại điểm thứ nhấớ́t. Điểm
chặn thứ ba ảả̉nh hưởng lớớ́n tớớ́i intermodulation vì nóớ́ gây phi tuyến và xuấớ́t hiện khi 2
tần số tín hiệu lớớ́n f1, f2 ở gần vớớ́i tần số hoạt động f0. IIP2, OP3 là năng lượng đầu
vào và đầu ra, tương tứng vớớ́i IP3.
Ip3=P1(db)+10dB
Hình 2.3 mơ tảả̉ điểm chặn thứ 3 trên đồ thị.

Hình 2.0.3 Điểm chặng thứ 3 [ CITATION Ngu \l 1033 ]

8


CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ

Trong Chương 3 đề cập cách thiết kế bộ khuếch đại tạp âm thấớ́p (LNA) cho tần số
FM theo trình tự tường bướớ́c. Các thơng số chính trong phần thiết kế LNA này là hệ số
tạp âm (NF), hệ số khuếch đại (Gain) và phối hợp đầu vào (Input matching).

3.1 Các yêu cầu vềà̀ thông số kỹ thuật
Các yêu cầu về thông số kỹ thuật được đưa ra như sau:
Gain > 19 dB
NF < 3 dB
Bandwidth: 40 MHz vớớ́i tần số trung tâm 100 MHz.

3.2 Quy trình thiết kế LNA
3.2.1 Quy trình thiết kế LNA
Một quy trình thiết kế bộ khuếch đại tạp âm thấớ́p bao gồm các bướớ́c:

Đánh giá độ ổn định để xác định sự phụ thuộc vào nguồn và phối hợp trở
kháng.
Xác định điều kiện phân cực mạch.
Xác định hệ sô khuếch đại mong muôn tại tần số trung tâm .
Xác định NF tại tần số trung tâm. Phối hợp nguồn là bắt buộc.

3.2.2 Đặc điểm transitor
Để thiết kế LNA, việc chọn transistor là một bướớ́c quan trọng và thiết yếu. Khi
chọn transtistor cần quan tâm tớớ́i hệ số khuếch đại cao, nhiễu ảả̉nh thấớ́p. Ở đây nhóớ́m
chọn BFP720 vớớ́i các thông số phù hợp vớớ́i việc thế kế mạch LNA ở tần số 100Mhz
[ CITATION Dat13 \l 1033 ]:

Sử dụng công nghệ
SiGe. Dảả̉i động cao.
9


Hoạt động ở điện áp: 1.0V-4.0V.
Tần số hoạt động: 0.01-12(GHz).
Hệ số khuếch đại cao và tiêu hao năng lượng thấớ́p.
Hệ số khuếch đai ổn định cao nhấớ́t tại f=10Gz: 15dB.
BFP720 được sử dụng nhiều trong FM radio, Mobile Tv, GPS (Global Positioning,
System)…

3.3 Thiết kế LNA
3.3.1 Kiểm tra độ ổn định transistor
Transistor chọn cần cóớ́ độ ổn định K>1, vì vậy chúng ta cần kiểm tra transistor cóớ́
thỏa mãn yêu cầu hay không? Nếu yêu cầu không đạt, chúng ta cần thêm các điện trở
để transistor trở nên ổn định.
Công thức tính ổn định K của transistor theo cơng thức 2.9

Hình 3.0.4 Sơ đồ mạch kiểm tra độ ổn định của BFP720

10


Hình 3.0.5 Đồ thị S11

Hình 3.0.6 Đồ thị S12

11


Hình 3.0.7 Đồ thị S21

Hình 3.0.8 Đồ thị S22

Hình 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 mô tảả̉ các thông số S11, S12, S21, S21. Từ các hình trên và cơng
thức (2.9) tính hệ số ổn định K, ta thu được K>1 nên transistor ổn định, thỏa mãn yêu
cầu.
3.3.2 Mạch LNA
Sau khi tính tốn các thơng số, nhóớ́m đã thống nhấớ́t mạch thiết kế LNA như sau:
12


Hình 3.0.9 Mạch mơ phỏng LNA trên ADS

Kết quảả̉ mơ phỏng

Hình 3.0.10 Đồ thị NF

Từ Hình 3.7, ta cóớ́ NF=0.0003(dB)

13


Hình 3.11 Gain

Từ Hình 3.8 ta thu được Gain là: G=19.2(dB)

14


CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN
4.1 Kết quả
Sau khi hồn thành mơ phỏng LNA tại tần số FM 100MHz, nhóớ́m đã thu được kết
quảả̉:
NF=0.0003(dB)
G=19.2(dB)
Kết quảả̉ thỏa mãn yêu cầu nhóớ́m đã đề ra trướớ́c đóớ́, tuy nhiên mạch vẫẫ̃n chưa chính
xác hồn tồn, transistor khơng hoạt động tốt nhấớ́t ở tấớ́n số 100Mhz.

4.2 Kết luận
Sau khi hồn thành bài tập lớớ́n mơn "Điện tử tương tự 2" vớớ́i đề tài "Mô phỏng bộ
LNA tại tần số FM", nhóớ́m em đã vận dụng đươc bài học trên lớớ́p vào tính tốn, thiết
kế mạch. Nhờ đóớ́ mà chúng em hiểu rõ hơn về quy trình thiết kế và rút ra được kinh
nghiệm hữu ích cho bảả̉n thân. Bên cạnh đóớ́ bài tập lớớ́n giúp chúng em khảả̉ tự học, tìm
kiếm tài liệu và khảả̉ năng làm việc nhóớ́m.
Mặc dù chúng em đã cố gắng rấớ́t hết sức nhưng do kiến thức còn hạn chế và chưa
đủ kinh nghiệm thực tiến nên mạch vẫẫ̃n còn thiếu xóớ́t, chúng em mong thầy cóớ́ thể bỏ

qua và chúng em xin gửi lời cảả̉m ơn tớớ́i thầy Nguyễn Anh Quang. Thầy đã tạo ra
những bài học bổ ích, lôi cuốn sinh viên và tạo cho chúng em niềm say mê học tập
cũng như tìm hiểu kiến thức mớớ́i.
Chúng em chân thành cảả̉m ơn thầy!

TÀI LIỆU THAM KHẢO
15


[1] M. David, "Microwave and RF Wireless System", Chap. 1. John Willey & Sons,

2001.
[2] B. Razavi, RF Microelectronics, 1988.
[3] L. Frenzel, What’s The Difference Between The Third-Order Intercept And The 1-

dB, 2014.
[4] N. A. Quang, Powperpoint Dien tu tuong tu 2.
[5] Datasheet, INFINEON Technologies,BFP720, "Datasheet, INFINEON

Technologies,BFP720," 2013.

16