طراحی تقویت کننده کم‌نویز با gm افزایش‌یافته مبتنی بر استفاده از سلف فعال در کاربردهای با پهنای باند بسیار بالا

نویسندگان

1 دانشگاه گیلان-دکتری تخصصی

2 دانشگاه گیلان، کارشناسی ارشد

چکیده

در این مقاله ساختار جدیدی بر پایه سلف فعال به منظور بهینه سازی عملکرد نویز و سطح مصرفی یک تقویت کننده کم نویز (LNA) فراپهن باند گیت-مشترک با gm افزایش‌یافته معرفی شده که در آن از یک تقویت کننده سورس-مشترک به عنوان طبقه تقویت gm استفاده شده است. همچنین سلف غیر فعال درون-تراشه ای بزرگ مورد نیاز در طراحی LNA، توسط یک سلف فعال جایگزین شده است که این موضوع مساحت کل تراشه LNA پیشنهادی را به میزان قابل ملاحظه ای کاهش می دهد. این تقویت کننده در فناوری mµ 18/0 استاندارد CMOS طراحی و شبیه سازی شده است. بهره توان مستقیم و مسطح (21S)،dB 85/0± 85/11، ایزولاسیون معکوس (12S)، کمتر از dB 1/56-، تلفات بازگشتی ورودی (11S)، کمتر از dB 64/9- و عدد نویز (NF) dB 9/4-6/4 در کل محدوده فرکانسی GHz6/10-1/3 به دست آمده اند. همچنین مقدار توان تلف شده به ازای ولتاژ تغذیه V 8/1، mW 6/13 می باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design of a gm-boosted Low Noise Amplifier Based on Active Inductor for Ultra-Wideband Aplications

نویسندگان [English]

  • علیرضا صابرکاری 1
  • شیما کاظمی 2
چکیده [English]

This paper presents a CMOS ultra-wideband (UWB) gm-boosted common-gate low noise amplifier (LNA) based on an active inductor to improve the noise specification and area consumption of the circuit. A common-source stage used in the feedback path boosts the gm of the LNA. Furthermore, the large, passive, on-chip inductor needed for the LNA design is replaced by an active inductor which decreases the chip area, significantly. The proposed structure is designed and simulated in a 0.18 µm standard CMOS process. The results reveal that the proposed LNA has reached to a flat forward gain (S21) of 11.85±0.85 dB, reverse isolation (S12) of less than -56.1 dB, input reverse loss (S11) of less than -9.64 dB, and noise figure (NF) of 4.6-4.9 dB over the entire frequency band of 3.1-10.6 GHz, while the total power dissipation for a 1.8 V supply voltage is 13.6 mW.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ultra-wideband (UWB)
  • gm-Boosted
  • Low Noise Amplifier (LNA)
  • Active Inductor