论文一种新型双频段可变增益低噪声放大器是关于对不知道怎么写频段论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文三大运营商频段分布图论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
摘 要：采用 IC 0.13 μm RF CMOS工艺,设计了一款新型的双频段可变增益低噪声放大器（DBVG-LNA）,应用于G 900/DCS1800双频网络通讯系统中.分别采用多谐振网络和开关谐振网络完成输入输出双频段阻抗匹配,采用共栅旁路管和开关切换电阻完成4挡可调增益,有效地解决变频段和变增益兼容难的问题.另外,采用共源共栅差分对结构获取高隔离度和低二次谐波失真.1.2 V电源电压,版图面积为0.43 μm ×0.65 μm.仿真结果表明,在G 900频段电压增益20.6～12.7 dB 4挡可调,NF：1.45～2.05 dB；在DCS1800频段电压增益19.3～11.2 dB 4挡可调,NF：1.36～2.55 dB；S11均小于-17 dB.
关键词：低噪声放大器；双频段；可变增益；阻抗匹配
中图分类号：TN402 文献标志码：A
New Dual-band Variable Gain Low Noise Amplifier CHEN Diping,JIANG Guangcheng,MA Jun
（School of Physics and Electronics, Hunan University, Changsha 410082, China）
Abstract：This paper proposed a dual-band variable gain low noise amplifier （DBVG-LNA） by using IC 0.13 μm RF CMOS process. The DBVG-LNA can be used in G 900/DCS1800 dual-band wireless networking communication system. The multi-resonance network and switching resonant network are used respectively to achieve the input and output dual-band impedance matching. The common gate bypass transistor and switching resistance are used to obtain four variable gains, effectively solving the problem where the variable band and variable gain are incompatible. In addition, a cascode differential topology was used to get a high isolation and a low second harmonic distortion. With a supply power of 1.2 V, the layout area of the circuit is 0.43 μm×0.65 μm. The simulation results show that when the voltage gain range is 20.6～12.7 dB, NF is 1.45～2.05 dB in G 900 band, while when the voltage gain range is 19.3～11.2 dB, NF is 1.36～2.55 dB in DCS1800 band. Moreover, both S11 are below -17 dB.
Key words： low noise amplifier； dual-band； variable gain； impedance matching
随着移动互联时代的到来,无线通讯产品支持多种通信标准成为迫切需求[1],兼容多频段的射频前端成为了目前热门的研究对象.除此之外,为了扩展系统动态范围,要求射频前端增益可配置.低噪声放大器常作为接收链路的第一级,其增益、线性度及噪声系数等指标直接影响接收前端的整体性能.近年来,在多标准接收机设计中,完成一款频带和增益同时可配置的低噪声放大器显得尤为重要.
有很多种实现双频段的方法,文献[2]采用三阶切比雪夫带通滤波器实现宽带输入阻抗匹配,但引入宽频段的噪声对后级镜像抑制提出更高要求.文献[3]采用工作在不同频段的低噪声放大器并联结构,面积和功耗都因此增加一倍.文献[4]论述了开关切换电感,调整谐振频率的方法,但阻抗匹配程度受限于片内电感的Q值[5].同样也可以通过改变输入管跨导、输出负载以及增加旁路管或衰减通路等多种方法改变增益,文献[6]调整偏置电压实现增益可调,但不支持多频段.文献[4,7]虽然支持多频段,但不能提供多挡增益且均采用单端输入单端输出结构,二次谐波抑制较差.文献[1,8]在片内实现单端转差分,但片内有源巴伦对工艺依赖性强,存在一定程度的增益和相位误差,并针对不同的调制模式有不同程度的影响.
本文设计了一款应用于G 900/DCS1800系统的差分低噪声放大器,输入采用片外无源阻抗匹配网络[9-10],输出采用開关电容和抽头电感构成的并联谐振网络,获得较好的双频段阻抗匹配.低噪放核心电路采用带源级退化电感的共源共栅差分对,获得较高的二阶交调截止点.利用共栅旁路管和MOS开关电阻组合的形式,在几乎不影响输入输出阻抗匹配的前提下,完成四挡增益可调.结果表明,在不同频段不同增益的情况下,输入输出阻抗匹配、噪声性能符合预期要求.
1 LNA指标分析及设计
全差分低噪声放大器的整体电路如图1所示.D1～D4为二极管组成的ESD防护电路,为了节省面积,LS,LOUT均采用抽头式电感,电路可分为以下5部分.输入阻抗匹配：LA,LB,LC,CA构成片外双频段阻抗匹配网络；CX,Cgs,CPAD,M1,Ls及ESD防护电路构成片内双频段阻抗匹配网络.跨导级：M1,M2,M3,M4及Ls构成的共源共栅差分对,抑制共模信号、衬底电源噪声的同时,减小二阶交调失真.输出阻抗匹配：输出采用RLC并联结构,在相应频段获得较高增益的同时,滤掉带外干扰信号.增益控制：M5,M6构成旁路管,M7,M8为MOS开关电阻,M9,M10为增益可调辅助管,分别由S1～S3控制.
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参考文献：
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