低噪声分立元件前置放大器设计与应用

该篇论文主要探讨了一款超低噪声前置放大器的设计及其性能优化。作者常莉、沈博、鲁永康和张晓飞来自中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院，他们针对分立元件在低噪声放大器中的应用进行了深入研究。论文的重点在于设计一款高性能的前置放大器，用于微弱信号的检测，特别是那些对噪声敏感的应用，如锁相放大器。 设计的关键在于选取合适的分立元件，具体采用了双极型晶体管，特别是PNP型超β低噪声晶体管，以提高放大器的低噪声特性。考虑到待测信号源内阻较低，这种选择有助于减小热噪声。为了进一步降低噪声，第一级放大器采用低噪声系数F1，并通过增大第一级的放大倍数K1来提高整体性能。晶体管工作在微功耗模式，使得Ib1保持较小，从而有效地抑制了PN结的散弹噪声和1/f噪声。 电路设计采用了三级直接耦合的电压串联负反馈放大器结构，其中电压放大倍数Ku设定为10.0倍。通过精确的电阻选择，如Re1和Re3分别为1K和9K，实现了预定的放大效果。在无反馈状态下，两个晶体管级联作为放大器，其噪声系数F通过弗里斯公式计算得到，强调了优化设计的重要性。 该前置放大器的等效输入噪声电压仅为0.12 / nV/Hz，这一指标证明了其超低噪声的特性。论文不仅详细阐述了设计过程，还提供了实际测试结果，证实了其在微弱信号测试仪器中的广泛应用潜力。因此，这篇文章对电子工程师和信号处理领域的研究人员来说，是一份有价值的技术参考资料，特别是在寻求分立元件在低噪声放大器设计中的最佳实践时。