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中国计量学院课程名称：专业英语学院：信息工程学院班级：10电信2学号:姓名：CMOS技术宽带低功耗低噪声放大器Ali Meaamar,IEEE学生会员, Chirn Chye Boon, Kiat Seng Yeo,IEEE会员, Manh Anh Do, IEEE高级会员摘要—T型网络可以实现扩展高阶滤波器的带宽。这种技术纳入到输入与输出峰值匹配的低噪声放大器设计中。晶体管的固有电容可以作为带宽部件的一部分扩展带宽。使用合适的拓扑结构，就可以实现一个具有3-8GHz带宽,16.4dB最小增益，和2.9dB（min）噪声图的宽带低噪声放大器。放大器总功耗在1.8V的电压下是3.9mW。原型采用0.18mCMOS技术制造。索引—T型网络，反馈，扩展带宽，增益稳定，中心抽头电感，宽带低噪声放大器 (LNA)。I 介绍超宽频带 (UWB)接收机，可能提供比传统窄带接收机提供更高的传输速率。超宽频带接收器比较窄带接收器的优势在于低成本，低功耗，和宽带宽提供高速率数据传输。两者显著区别在于，传统无线传输系统通过改变功率，频率，或者正弦波相位来传输数据，然而，宽频带无线系统中，采用脉冲无线电（IR）或者多频带正交频分多路复用（OFDM）传输数据。脉冲无线传输数据基于超短脉冲线路。在某些情况下，脉冲传送器工作在调制器无法产生载波的地方。与OFDM系统相比较而言，这种技术的传输速率较低，设计也相对简单。另一方面，一个频带528MHz带宽的多频带OFDM技术采用QPSK调制器进行编码。这种技术可以将速率提高到480Mb/s，但是，系统设计也更加具有挑战性。宽频带通信系统最主要的挑战之一是设计完成一个宽频带低噪声放大器（LNA）。LNA作为接收链路上的第一个部件，应该提供足够的增益并且能够把噪声抑制的尽量低。在很多的应用当中， LNA被应用在宽带芯片输入接口，获得天线/滤波器50的阻抗匹配，良好的线性度，和低功耗。此外，满足设计的要求，增益平坦度在整个频率范围内也是十分必要的。这些特性是影响所有宽带通信系统性能的LNA设计的基石。手稿于2009年2月23日收到，2009年5月26日修订。第一次发布于2009年12月22日，当前版本2010年4月9日发布。本文由副主编G.班纳吉推荐。作者，电气与电子工程学院，新加坡南洋理工大学，新加坡639798（电子邮箱：alim0002@ NTU.edu.sg）。数字对象标识符10.1109/TCSI.2009.2028592CMOS技术低成本高集成度的优势促发了更多的人为无线应用研究学习高速CMOS设计。最近，很多采用CMOS技术设计的宽带LNA已经报道了[1]-[4]。宽频LNA设计被归类为多频段LNAs，分布式放大器（DA），和宽带噪声消除LNAs。在宽带LNA设计当中，分布式和普通门极放大器承受着高噪声系数。另外，反馈放大器通过减小电路增益以达到扩展带宽。 负反馈另外一个重要的性能是可以抑制电路的非线性特性。然而，如何环路增益非常高，相位裕度达到180°或者相位裕度太大使反馈变成正反馈，反馈电路的稳定性就遭到破坏。因此，补偿技术就是被用来消除这不稳定因素。在噪声消除报告[3]，使用了5个电感，1.2-11.9GHz频率段20mW功耗下噪声系数是4.5-5.1dB，它在低成本低功耗应用上不受欢迎。在[2]中，将几个不同谐振频率的窄带放大器级联，这样的结果是达到了宽频带的效果。这个电路在各个部分中需要8个电感，因此多节级联容易破坏线性度和稳定性。这篇论文介绍了一个能够达到宽频输入接口匹配和宽频输出接口响应的T型网络。这个技术的寄生电容的晶体管和固有的互感的电感是作为一个部分的设计[4]。在这个过程中，用到了3个电感，其中2个是中心抽头电感。第二部分将介绍电感峰值电路的基本概念。在第三部分,在UWB/多波段应用，T型网络技术被用在共栅极放大器中以实现宽带LNA。第四部分，基于提出的技术实现的例子呈现出实验结果。II 电路设计：理论和实践在[5]，一个切比雪夫带通滤波器用在共源极放大器的输入端是为了提供一个良好的宽带宽匹配。各种种类的滤波器必须使用大量的元件，也就占据了大片区域，电路集成度下降。此外，减少元件之间的联系将恶化电路的噪声特性。所以，在不降低性能下能缓解这些问题的技术是很有必要的。通常，当LNA电路级联到下一个阶段，级间寄生电抗使LNA的带宽减小。例如，图1，栅极源极间的寄生电容C就是一个混合器或者缓冲区，减弱了电路性能，因为共源放大器它分流给输出负载R。由于寄生电容在频率1/RCp会产生出一个主极点，它能够减小带宽。补偿C的一个方法是在图1输出口插入一个电感和R串联使之与C谐振。然而,现有的电阻器将需要额外的电压余量,从而限制了允许偏置电流。下面的讨论,介绍了不同峰值技术提高带宽。图2（a）演