5并行式双频段低噪声放大器的版图设计 - 成都信息工程大学论文管理 .docVIP

分类号：TN722 U D C：D10621-408-(2012)4166-0 密 级：公 开 编 号：2008102016 成都信息工程学院 学位论文 基于0.18um工艺的双频段CMOS低噪声放大器设计 论文作者姓名： 张建刚 申请学位专业： 微电子学 申请学位类别： 工学学士 指导教师姓名（职称）： 陈昌明（副教授） 论文提交日期： 2012年06月04日 基于0.18um工艺的双频段CMOS低噪声放大器设计 摘 要 随着无线通讯设备的迅猛发展，相关的各种无线集成解决方案一直被广泛研究，其中基于CMOS工艺的解决方案由于成本、功耗的优势已成为研究热点，CMOS工艺已经逐渐成熟，并且已经用于射频部分。射频接收机的模拟部分和数字部分集成到一块芯片上，不仅降低了制造成本，而且增加了系统的整合性。 本文基于TSMC0.18umRFCMOS工艺，设计了一个工作在1.26GHz和1.57GHz的并行式双频段低噪声放大器。首先，研究了电容和电感的高频特性，对MOS管噪声特性也做了分析。第二，选取源极负反馈共源共栅结构作为LNA的主体电路结构，优化了输入和输出匹配网络。第三。采用CADENCE下的Spectre RF仿真工具对所设计的并行式LNA进行仿真，仿真结果表明在电源电压为1.8V时，两个频段下的噪声系数NF分别为0.5dB和0.7dB，电压增益均大于15dB，S11分别为值-27dB（1.26GHz处）-21dB（1.57GHz处），1-dB压缩点分别为-12dB和-7dB，输入三阶交调点分别为2dBm，6dBm。各项指标均达到了预期设计要求。第四，采用Cadence下的版图设计工具Virtuoso Layout Editor 完成了并行式LNA的版图设计,通过版图验证。第五，利用带隙基准电路设计了偏置电路，使整个LNA的工作偏置电压稳定不受温度变化的影响。最后给出了栅极ESD保护电路，完全满足HBM(human body model)人体放电模型要求，研究了ESD对LNA的影响。 关键词：CMOS；低噪声放大器；双频；ESD；带隙基准 A Design of Dual-band LNA Based on 0.18um CMOS Technology Abstract With the rapid development of wireless communication equipment,different kinds of wireless integrated solution has been extensively.Solutions based on the CMOS technology has been a research hotpot because of the cost,power consumption.What is more,the CMOS technology has gradually matured and been used for RF integrated circuits.RF receiver analog portion and digital portion are integrated on a single chip,which not only reduces the manufacturing cost,but also increases the systerm’s integration. Based on TSMC 0.18um RF COMS technology,this paper presents the design of a 1.26/1.57 GHz dual-band low noise amplifier(LNA).Firstly,the hign frequency characteristics of the capacitor and inductor are introduced.After analyzing and comparing several common structure of CMOS amplifier,the structure of cascade with source inductive degeneration is chosen as the major part for dual-band LNA.Especially according to the requirement that the designed LNA should work at the dual-band simultancously,this pa