基于变压器反馈的紧凑型宽带低噪声放大器

运用变压器反馈技术,基于65 nm CMOS工艺设计了一款紧凑型宽带低噪声放大器。电路采用两级共源共栅结构,基于变压器的输入匹配网络实现了宽带输入匹配,漏源正反馈提高了电路的增益,漏源负反馈增强了其稳定性,电路总面积仅为0.156 mm²。仿真结果表明,设计的宽带低噪声放大器的最大增益为18.2 dB,3dB带宽为31～45 GHz, 1 dB带宽为32～44 GHz。在36 GHz时,最低噪声系数为4.5 dB,1dB带宽内噪声系数均低于5.2 dB。     

适于超宽带放大器的增益平坦化反馈技术

为研究反馈技术对宽带放大器增益平坦度的影响,从异质结晶体管(HBTs)的小信号模型入手,得到几种不同反馈形式下HBTs的S参数解析表达式.分析不同反馈形式对S参数的影响及传输增益S₂₁的幅度变化.在这几种反馈技术中,纯电阻负反馈可以改进整个超宽频带内的反射,实现宽带的输入输出匹配;引入串联电感或并联电容等电抗元件,采用串联电阻和电感或并联电阻和电容的电抗性反馈可使S₂₁的幅度随着频率的增大而逐渐上升,从而补偿晶体管本身高频增益的下降,同时也抵消电阻负反馈引起的增益下降.综合优化电阻反馈和电抗反馈,能实现低噪声放大器在3.1~10.6 GHz范围内的增益平坦性.     

新型3.1～6GHz高增益超宽带低噪声放大器

在传统的窄带达林顿结构放大器基础上,提出一种新型高增益超宽带达林顿结构低噪声放大器.该放大器采用高频低噪声晶体管,采用电感补偿技术和正实电阻补偿技术,保持了达林顿放大器高增益的优点,而且也取得了低噪声、良好输入输出匹配和宽带稳定性.通过优化设计,新型放大器在3.1~6 GHz内,增益S₂₁高达21 dB,变化不超过0.3 dB,噪声系数F为1.5~2.1 dB,输入输出反射系数S₁₁和S₂₂都小于-14 dB,在宽带内保持稳定.     

CMOS 3～5GHz超宽带低噪声放大器的设计

设计了一个应用于超宽带(UWB)系统的3~5 GHz超宽带低噪声放大器.电路由二阶切比雪夫滤波器,电阻并联反馈,两级共源共栅结构,源级跟随器组成.低噪声放大器采用0.18 mCMOS工艺进行设计,利用ADS 2006 A进行仿真.结果表明,低噪声放大器在3~5 GHz带宽范围内噪声系数(NF)小于2dB,功率增益在23.9~24.8 dB之间,输入端口反射系数小于-10dB,输出端口反射系数小于-15dB,IIP3为-11dBm在1.8 V的电源电压下,核心电路功耗为10 mW.     

运用串联反馈技术设计S波段低噪声放大器

介绍了S波段低噪声放大器(LNA)的设计原理，阐述了利用电感串联反馈技术来实现放大器的噪声系数和输入匹配相互矛盾的两方面达到较好的折中，使得电路的结果达到最优。电路在Agilent公司的射频设计软件ADS2003进行仿真和优化，仿真结果是低噪声放大器在2．44GHz的工作频率下，增益G＞11dB，噪声系数NF＜1．3．     

0.18μm CMOS 5.1GHz低噪声放大器的设计

一种基于TSMC 0.18μm CMOS工艺的5.1GHz频率下的CMOS低噪声放大器。采用源极电感负反馈共源共栅电路结构,使放大器具有较高的增益和反相隔离度,保证较高的品质因数和信噪比。利用ADS对电路进行调试和优化,设计出低功耗、低噪声、高增益、高稳定性的低噪声放大器。通过ADS软件仿真得到较好的结果:在1.8V电压下,输入输出匹配良好,电路增益为16.12dB,噪声系数为1.87 dB,直流功耗为9.84mA*1.8V。     

基于0.13μm CMOS技术的超宽带低噪放大器设计

针对信号频段为3.1～10.6GHz的超宽带系统射频前端,提出一种基于0.13μm CMOS技术的低噪声放大器设计与实现.该放大器采用两级结构,通过第一级单端型电阻反馈和第二级单端转差分型电压缓冲器的级联设计,在获得足够的信号功率增益的同时,能够实现超宽带范围内的输入匹配.整体电路仿真结果表明:在3.1～10.6GHz的工作频段,电压增益为23.2dB,输入回波损耗小于-13dB.在6GHz时噪声系数最小值为2.4dB,最大值为2.7dB,输入三阶交调截取点(IIP3)为-11.9dBm.在1.2V电源电压下,该低噪声放大器功耗为12.2mW,芯片面积为0.32mm2.     

运用串联反馈技术设计S波段低噪声放大器

介绍了S波段低噪声放大器(LNA)的设计原理,阐述了利用电感串联反馈技术来实现放大器的噪声系数和输入匹配相互矛盾的两方面达到较好的折中,使得电路的结果达到最优。电路在Agilent公司的射频设计软件ADS2003进行仿真和优化,仿真结果是低噪声放大器在2.44GHz的工作频率下,增益G>11dB,噪声系数NF<1.3.     

GPS的低噪声放大器的设计

论述应用于GPS的低噪声放大器的设计原理,并通过ADS仿真软件,设计出低噪声放大器。给出噪声系数、增益和输入端匹配的仿真结果。通过优化,可以使得噪声系数达到1.2以下、增益值达到30dB以上的指标。     

一种低功耗CMOS并行双频低噪声放大器

基于SMIC 0.18μm 1P6M CMOS工艺,设计实现了一种低功耗单端输入转差分输出的并行双频低噪声放大器。采用带有源级电感负反馈的共源共栅结构,在功耗限制下在双频段对输入阻抗和噪声性能同时进行优化,实现并行接收,并具有单端输入转差分输出的功能。该低噪声放大器核心电路尺寸为450μm×350μm。仿真表明,低噪声放大器(LNA)在1.227GHz和1.575GHz工作频率处的输入回波损耗分别为-11.61dB和-12dB,功率增益分别为14.67dB和12.68dB,噪声系数分别为2.3dB和2.53dB,输入l dB压缩点分别为-18.5dBm和-14.5dBm。在1.8V电源电压下,功耗仅为8.4mW,可用于航空航天领域的电子系统中。     

带共模反馈的CMOS套筒式高增益运算放大器

提出了一种单电源5V供电的带共模反馈的两级套筒式运算放大器结构.该套筒式运算放大器的输入共模反馈结构使输出共模电平维持在2.5 V左右,增益可达到110dB以上,相位裕度为50°,单位增益带宽为60.83 MHz.     

PAM TH-UWB信号对窄带系统的干扰分析

以通用的窄带接收机结构为基础,分析了采用脉冲幅度调制(PAM)的时跳超宽带(TH-UWB)信号对窄带系统的干扰问题,推导出了计算干扰功率的一般闭合公式.分析闭合公式,得到超宽带信号的基本参数对干扰功率的影响.在超宽带脉冲和信号平均功率固定时,给出了降低超宽带信号干扰功率的信号设计方案.通过仿真实验证明了计算公式的精确性和信号设计方案的适用性.     

新型短波窄带接收机射频前端的设计与实现

提出了一种基于射频直接数字化的短波窄带接收机射频前端的设计实现方案,并且着重讨论了作为此方案关键技术的射频AGC及电调谐滤波器的具体设计方案和实现过程。最后给出了电路仿真和测试的结果。     

不同量程信号融合抑制噪声新方法

针对高精度测量电路中采样通道和模数转换器(A/D）产生的噪声对精度的影响问题，提出了对同
一信号采用多通道同时进行采样，并结合多通道数据相关叠加算法对数据进行融合来减小测量噪声的新
方法.在实际测量过程中，利用A/D在不同的量程下信噪比不同的特点，采用一个固定量程的通道和一个
可变量程（随着信号量值变化而变化）通道同时对信号进行采样;这样,在降低噪声的同时还可以提高信
号的分辨率.实验证明，该方法能有效抑制噪声，保持测量的最高分辨率.此外该方法具有很好的实时性
，适用于高速信号处理的场合.     

2.4GHz/5.2GHz dual-band LNA based on reuse of active inductors

为了同时满足无限局域网(wireless local area network,WLAN)和新一代无限保真(wireless fidelity,WIFI)无线通信标准,设计实现了一款增益可多重调节的低功耗双频段低噪声放大器(dual-band low noise amplifier with multiple gain-tunability,MGT-DBLNA).输入级采用串-并联谐振滤波网络以实现双频段输入匹配.放大级采用可调谐的有源电感作负载和偏置电压可变的电流复用结构,一方面,可通过调节有源电感的外部偏压和偏置电路的电压2种不同方式,对MGT-DBLNA的增益进行单独或联合调节,另一方面降低了功耗.输出级采用由电流镜以及共集电极放大器构成的可控缓冲器,可实现增益的进一步调节.基于WIN 0.2μm GaAs HBT工艺库进行验证,结果表明:在不同工作频率2.4、5.2GHz下,MGT-DBLNA的增益(\t\t\t\t\tS\t\t\t\t\t₂₁)可分别在3.9~12.3dB、12.6~20.2dB范围内调节;输入回波损耗(\t\t\t\t\tS\t\t\t\t\t₁₁)与输出回波损耗(\t\t\t\t\tS\t\t\t\t\t₂₂)均小于-10.0dB;噪声系数(noisefigure,NF)小于3.4dB;在5.0V的工作电压下,静态功耗小于20.0mW.所提出的MGT-DBLNA不仅实现了增益的大范围调节,同时也降低了功耗.\t\t\t\t

     

集成Si基低噪声放大器的注入损伤研究

Si基和GaAs基低噪声放大器(LNA)内部有源器件的基极／发射极间是注入能量作用下容易损伤的敏感部位,同时Si基LNA内部的无源电阻也是外界能量作用下的易损薄弱环节之一．为了研究注入损伤机理和对LNA性能参数的影响,进行了能量色散谱(EDS)分析和表面形貌(SEM)分析．SEM分析表明,不同能量作用下的样品其内部无源电阻和晶体管基极分别出现了异常,而对比正常和异常区域的EDS谱表明电极异常区域的组分有明显变化．ADS2004A的仿真结果表明,能量作用后电阻损伤阻值增大引起LNA噪声系数和增益特性退化．实验结果表明,LNA噪声系数N_F对能量的作用更敏感,能量注入对N_F的影响远强于其对增益的影响,噪声系数N_F的变化应作为Si基LNA能量作用损伤的判据之一．     

一款低电压高精度CMOS运算放大器设计

设计了一种采用0.6um CMOS工艺的低电压高精度的运算放大器电路。在设计中输入级采用两对跨导器件rail-to-rail的电路结构,从而实现输入级的跨导在整个共模输入范围内保持恒定。输出级采用AB类rail-to-rail推挽结构,达到高驱动能力和低谐波失真的目的。此运放可提供1.5V电压降,采用适当的输出负载,闭环电压增益,单位增益带宽和相位裕度分别达到了80dB,832kHz和64°。     

基于迭代线性矩阵不等式的模糊静态输出反馈控制

对于一类状态矩阵、输入矩阵和扰动输入矩阵中均含有不确定项的离散T-S模糊系统,研究了静态输出反馈控制的二次稳定性问题。以矩阵不等式的形式给出的充分条件保证了基于该模糊系统的静态输出反馈控制器的存在性。该充分条件不但简单,而且考虑到了各个模糊子系统之间的相互作用。最后,使用迭代线性矩阵不等式(ILMI)的方法,通过数值仿真算例证明了该设计方法的正确性及有效性。