本文關(guān)鍵詞：低壓低噪聲CMOS放大器的研究與設(shè)計　出處：《重慶郵電大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：集成電路的噪聲性能一直以來是研究的重點,低噪聲放大器(LNA)在射頻通信系統(tǒng)中處于接收機前端,這特殊位置要求它的增益高、噪聲小、傳輸損耗小、帶寬大。低噪聲運算放大器是集成電路的基礎(chǔ),要求它增益高、噪聲低、共模抑制比大、相位裕度足夠、功耗低。為進一步提高射頻通信系統(tǒng)和集成電路的性能,本文研究和設(shè)計了低噪聲偏置電路及低噪聲CMOS放大器。主要包括以下幾方面內(nèi)容：首先,本文在分析無電阻的帶隙基準(zhǔn)偏置電源的原理基礎(chǔ)上,采用電流前饋補償?shù)姆椒?設(shè)計了一個低噪聲的二階帶隙基準(zhǔn)電壓源。并采用SMIC 0.18μm混合CMOS工藝對所設(shè)計的偏置電路進行仿真。仿真結(jié)果顯示,輸出電壓為1.1V左右,電壓波動范圍為400μV,溫度系數(shù)TC為5.8ppm/℃。輸出噪聲在1Hz的時候噪聲為3.1nV/√Hz,1KHz時的等效輸出噪聲為0.003nV/√Hz,獲得好的噪聲性能。其次,采用噪聲消除技術(shù)和等效跨導(dǎo)提高技術(shù),分析并設(shè)計了一個共柵極噪聲消除的窄帶LNA和一個共柵極輸入級聯(lián)共源極電阻負反饋的兩級噪聲消除電路的寬帶LNA。并采用SMIC 0.18μm射頻(RF) CMOS工藝對所設(shè)計的LNA進行仿真。仿真得出,窄帶LNA噪聲性能在600MHz內(nèi)為2dB～2.3dB,增益為18dB～19dB。寬帶LNA通頻帶為1.5GHz,增益20.5dB～21.2dB,噪聲系數(shù)1.6dB～1.9dB, ldB壓縮點為～15.6dBm。最后,本文分析討論DTMOS的噪聲特性,采用交叉耦合電流鏡負載輸入、AC-Boosting補償技術(shù)和彌勒補償技術(shù),分析設(shè)計了一個3級低壓低噪聲運算放大器,利用DTMOS對運放改進。論文采用SMIC 0.18μm混合CMOS工藝對所設(shè)計的低噪運放仿真驗證。仿真結(jié)果顯示,運放相位裕度為60.9°,第一級增益為54dB,第二級104dB,三級總增益為132dB,共模抑制比小于-100dB,帶寬為13.75MHz。等效輸入噪聲在1Hz的時候其大小為58.3nV/√Hz,在1KHz的時候為0.28nV/√Hz。改進后的噪聲在1Hz的時候為35.3.nV/√Hz,在1KHz的時候噪聲為0.24nV/√Hz,得到了更好的噪聲性能。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN722

【參考文獻】

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本文編號：1320682