低噪聲放大器作為無線通訊系統(tǒng)重要組成部分,它將對射頻接收機的整體性能產生很大影響。寬帶技術具有高頻譜利用率、高傳輸速率等優(yōu)點,所以寬帶低噪聲放大器成為現(xiàn)今無線通訊技術研究的熱點,而且寬帶低噪聲放大器通用性強。低噪聲放大器是接收機的一個重要耗能部分,因此研究低功耗低噪聲放大器具有重要意義。而SOI技術較傳統(tǒng)CMOS技術具有速度快、功耗小、集成密度高、抗輻照特性好等優(yōu)點。因此,研究基于SOI CMOS工藝的寬帶低功耗低噪聲放大器具有很好的工程背景及應用價值。本課題采用0.28μm SOI CMOS工藝,設計了一款工作頻率為0.3~3GHz的低功耗低噪聲放大器（Low Noise Amplifier,LNA）。電路采用電容交叉耦合共柵-共柵結構,實現(xiàn)寬帶輸入匹配,提高隔離度;采用雙電容交叉耦合結構以減小電路的噪聲系數(shù)、降低功耗;采用電流復用技術,進一步減小電路的功耗。本文分別給出寬帶低功耗LNA的原理圖、前仿真結果、版圖設計、后仿真結果及測試結果。測試結果表明:在電源電壓為2.5V時,核心電路的工作電流為2.4mA;在0.3~3GHz的工作頻率內,輸入輸出匹配均小于-10dB;噪聲系數(shù)（加緩... 

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內容與設計指標
        1.3.1 研究內容
        1.3.2 設計指標
    1.4 論文組織
第2章 低噪聲放大器原理
    2.1 低噪聲放大器的性能參數(shù)
        2.1.1 噪聲系數(shù)
        2.1.2 增益及增益平坦度
        2.1.3 線性度
        2.1.4 S參數(shù)
        2.1.5 穩(wěn)定性
    2.2 寬帶低噪聲放大器的幾種基本結構
        2.2.1 輸入并聯(lián)電阻結構
        2.2.2 共柵結構
        2.2.3 電阻負反饋結構
        2.2.4 分布式放大器結構
    2.3 本章小結
第3章 寬帶低功耗低噪聲放大器的設計
    3.1 寬帶低功耗低噪聲放大器的設計
        3.1.1 寬帶電路結構設計
        3.1.2 隔離度優(yōu)化
        3.1.3 噪聲優(yōu)化
        3.1.4 輸入匹配設計
        3.1.5 負載選擇
        3.1.6 緩沖器設計
        3.1.7 低功耗設計
        3.1.8 ESD保護電路設計
        3.1.9 電路總體方案
    3.2 寬帶低功耗低噪聲放大器的前仿真結果
        3.2.1 直流工作點
        3.2.2 S參數(shù)與電壓增益的前仿真結果
        3.2.3 噪聲系數(shù)前仿真結果
        3.2.4 輸入1dB壓縮點的前仿真結果
        3.2.5 穩(wěn)定性的前仿真結果
        3.2.6 寬帶低功耗低噪聲放大器的前仿真結果總結
        3.2.7 各工藝角不同溫度下的前仿真結果匯總
    3.3 本章小結
第4章 寬帶低功耗低噪聲放大器的版圖設計
    4.1 版圖設計要點
        4.1.1 對稱性
        4.1.2 寄生參數(shù)
        4.1.3 天線效應
        4.1.4 閂鎖效應
        4.1.5 線電流密度
    4.2 寬帶低功耗低噪聲放大器的版圖設計
    4.3 寬帶低功耗低噪聲放大器的后仿真
        4.3.1 直流工作點
        4.3.2 S參數(shù)與電壓增益的后仿真結果
        4.3.3 噪聲系數(shù)后仿真結果
        4.3.4 輸入1dB壓縮點后仿真結果
        4.3.5 穩(wěn)定性前后仿真結果
        4.3.6 寬帶低功耗低噪聲放大器的后仿真結果總結
        4.3.7 各種工藝角后仿真結果匯總
    4.4 本章小結
第5章 寬帶低功耗低噪聲放大器測試方案與測試結果總結
    5.1 寬帶低功耗低噪聲放大器的引腳介紹
    5.2 測試所需儀器
    5.3 寬帶低功耗低噪聲放大器測試方案
        5.3.1 S參數(shù)測試與輸入1dB壓縮點測試
        5.3.2 噪聲系數(shù)測試
    5.4 寬帶低功耗低噪聲放大器的測試結果
        5.4.1 直流工作點測試
        5.4.2 S參數(shù)測試
        5.4.3 線性度測試
        5.4.4 噪聲測試
        5.4.5 測試結果總結
    5.5 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種寬帶低噪聲放大器設計[J]. 郭銳,高艷麗,孫金中,謝鳳英.  中國集成電路. 2017(07)
[2]一種應用于寬帶電臺的寬帶低噪聲放大器[J]. 陳明輝,王楠,王鑫華.  中國集成電路. 2016(11)
[3]集成電路版圖設計的技巧[J]. 齊俊瑋.  黑龍江科技信息. 2014(19)
[4]SOI技術的發(fā)展思路[J]. 陳昕.  電子器件. 2010(02)
[5]淺談CMOS模擬集成電路版圖設計的器件匹配方法[J]. 姚芳,李秋利.  集成電路通訊. 2008(04)
[6]淺談CMOS模擬集成電路版圖設計的器件匹配方法[J]. 姚芳,李秋利.  集成電路通訊. 2008 (04)
[7]使用負反饋技術設計寬帶低噪聲放大器[J]. 劉抒民,田立卿.  遙測遙控. 2007(03)

碩士論文
[1]6-12GHz微波集成電路寬帶低噪聲放大器仿真設計[D]. 楊爽.電子科技大學 2014



本文編號：3694119