له خوا د انټرنېټ زېرمه کتاب انځورونه
د UWB ریزورډ لپاره د براډبډ LNA د تعدیل کونکي تاکید کولو طریقه کارولو سره کارول
پېژندنه
د لوړ چټک مخابراتي سیسټمونو پراختیا د همغږۍ ټیټ لګښت لګښت RF تجهیزاتو غوښتنه ډیروي چې د څو ګازز بډ ویډت سره د ټیټه بریښنا مصرف او د عرضه ولټاژ په برخه کې کار کوي. الټرا پراخ پل (IEEE 802.15.3A) د نوي ټیکنالوژۍ په توګه ښکاري چې د ډیټ ډیټا لیږد نرخونو لپاره (د 1 Gb پورې پورې) په لنډه فاصله کې (10 M) په ټیټه بریښنا کې. دا ټیکنالوژي د ځینو غوښتنلیکونو لکه د بېسیم شخصي شخصي شبکې (WPANs) لپاره کاروي، د آډیو، ویډیو، او نور لوړ بډایټ ډاټا د لیږد لپاره چاپیریال چمتو کوي. یو د هغو تګلارو څخه چې د UWB سیسټمونو لپاره مختص شوي 3.1-10.6-GHz لپاره کارول شوي وړاندیز شوی و، د 14 فرعي بډونو سره د Orthogonal Frequency Division د Multiplexin OFDM تعدیل کارول کوم چې د 528-MHz بډ چوکۍ او د تیز فریکوسي-پالن کولو سکیم [ 1]. په OFDM کې، د فرعي فایري ف اړتیاو یو بل ته تناسب وي. دا طریقه د فرعي چینلونو او د محافظه کار ساتونکي ساتونکو بډونو ترمنځ د کراس خبرې ختموي ضروري ندي. که څه هم معیاري بشپړ ندی شوی، د لمړني پای پراخه پراخه LNA بیړنۍ اړتیا پرته د رسیدونکي ساختماني جوړښت پرته. امپلیفیر باید ډیری اړتیاوې پوره کړي، د بیلګې په توګه د ازموینې فلټر او اینټینا سره انټرنیټ ته، د امپیلفیر انډول تاوان باید د 50 سره د غوښتل شوي UWB بډر ته نږدې وي. په هرصورت، د پراخ بډ سره د پراخ مخلوط د مخلوط د شور غږولو لپاره، د ټیټ شور شخصیت د رسید حساسیت ښه کولو لپاره، د بټرو ژوند زیاتولو لپاره د بریښنا کم لګښت، د لګښت کمولو لپاره د وړو مړینو ساحه، غیر مشروط ثبات او ښه لیکنه مهم پیرامیټونه دي. د دوی تر منځ نږدې نږدې سوداګریزه ډله شتون لري. په عمومی ډول د دوی څخه یو ښه کول، نور نور ویجاړ شوي.
II. د تفتیش پړاو
عموما دروازه او کیسکروډ ترتیبونه دوه ډوله لارښوونې دي معمولا د CMOS سرکونو کې د LNA د انډول مرحله ډیزاین کوي، پداسې حال کې چې د ګیټ او کاسکروډ ډیزاین په ترتیب سره پراخ بډ او محدود بډا انډول چمتو کوي. په هرصورت، د عمومي دروازې مرحله د Cascode پړاو په پرتله په لوړه کچه د شور غږ لري او د شور منسوخ کولو تخنیکونه باید کارول شي.
په هرصورت د آخذې مخنیوی د تعصب او W / L تناسب لخوا ټاکل شوی. په حقیقت کې دا جوړښت د ټرانزیټرو لیږد لپاره د آزادۍ درجه ګ .ي او د مناسب بوډ غوره کولو سره (د انډیکټر او کاپیسیټرونو ښه ترکیب پداسې حال کې چې د پرازیتیک کیپسیټینس او بدن اغیزې په پام کې نیولو سره) د براډبینډ آخذه رسونې چمتو کوي. دا بار باید د r_ds1 سره متناسب وي. له کله چې gm بدلیږي ، د ننوت مخنیوی او د ملا تړ بینډ ویتو تقریبا د وسیلې fTP سره مساوي دي.
د پرازتي ټراسټټر قابلیت C_gs د رول لوبولو پیل کوي کله چې د عملیاتي فریکونسۍ پیل پیل شي. د وړو بډ غوښتنلیک کې، د شنډ کنټرول په انټرنیټ کې اضافه شوی دی ترڅو د C_gsto سره بیا راټولول د غوښتل شوي تعدد په مقابل کې د تاوان زیاتوالی راولي. په هرصورت، د CMOS ډیری بډ غوښتنلیکونو کې، د تناسب اختصاص سره د Cascode LNA غوره دی مګر د انټرنیټ څخه output ته او د C_gd لارو څخه تغیر لپاره، Common-gate LNA د ښه سرچینې تناسب او ثبات د عامې سرچینې LNA سره ترسره کوي.
دریم. د قبر ڈیزائن او شننه
وړاندیز شوی پراخ بڼ LNA په انځور 1 کې ښودل شوی. دا د انټرنېټ مرحله او د عام سرچینې مرحله ده. جدول 1 د وړاندیز شوي CMOS LNA ډیزاین ارزښت ښیي. د نخشه بیالبیل - د M_3 دروازې تعقیب او د M_1 ډی سي DC اوسني لاره برابروي. L_4 د لړۍ لړۍ نور د انټرنېټ دروازه سره موازنه کوي - د M_3 منبع وړتیا، چې پایله یې د لوی بوی ویش او د فریکوسیفیک غبرګون په اړه ځینې پاتې کیدو [17]. د M_2 پارجیټي ظرفیتونه
انځور 1. وړاندیز شوی براډبنډ شور - منسوخ کول LNA
جدول I
د ټاکل شوي CMOS LNA د ڈیزائن ارزښتونه
L_in 4H (W / L) 3 135 / 0.18
L_0 0.5H (W / L) 4 37.5 / 0.18
L_1 4.5H (W / L) 5 45 / 0.18
L_2 2.5H C_in، C_ (بهر،) C_3 2P
L_3 0.9H C_1، CXXUMX 2P
L_4 2.2H R_1 290Ω
L_5 0.8H R_2 135Ω
(W / L) 1 18 / 0.18 R_3 40Ω
(W / L) 2 30 / 0.18
او M_3 د LC0 په لرې کولو سره د LC سایټ جوړښت جوړ کړي. د DC لو مقاومت R_1 او R_2 په ترتیب سره LTXXUMX او L_1 سره د سرټین بډ ویډم پراخولو لپاره د مشترک کڅوړو سره ګډ شوي [2]. د L_10 لړۍ لړۍ هم د M_2 او MXXUMX په سیند کې د پاراسیکي ظرفیت C_d2 او C_dXXUMX سره راټول شوې. د R.3 د ضایع کولو له امله، د L.2 د فټ فاکس کمولو لپاره اضافه کیږي. د 3μM لږ تر لږه د وړاندیز شوی سرټینټ ټولو ټرسټسټینرونو لپاره د پاراسیکي ظرفیت کمولو او د فریکونسۍ فعالیت بهترول دي. د عام سرچینې مرحله د بینڈوډت پراخول، ښه تنفس چمتو کوي او د فریکونسي لاسته راوړنې زیاتوي. په واقعیت کې د انټرنېټ مرحله او ګډ سرچینه مرحله په ترتیب سره د ټیټ فریکوسیسی بریښنا ګټه او د لوړ فریکونسۍ بریښنا مالتړ کوي. د فریکوسیفوني ځوابونو دواړه ترکیبونه د براډبډ بریښنا بریښنا ته السرسي. ټرسټسٹر M3 د عام سرچینې مرحله سره مرسته کوي ترڅو د زیاتوالي او د نرمې تعقیب ګټې ترلاسه کړي. انځور 3 د S0.18 پیرامیٹر کې د M5 اغیزه ښیي.
انځور 2 په S5 پیرامیٹر کې د M21 اغیز
په انځور کې 3 د M1 اغیزې د انټرنېټ پړاو په توګه تحقیق شوي. د سمبال شوي NF او S11 پیرامیټره د قضیې پرتله کولو سره پرتله کیږي چې د M1 سره وتړل شوي. د NF او S11 تر منځ نږدې نږدې تجارت شتون لري. کله چې M_1 پرانیستل شي، NF زیات شوی او د S21 پیرامیټری د ورته بریښنا تاوان سره ورته شوی او ورته بینڈوډت کم شوی، مګر په برعکس د منلو وړ انډول ملګری به ترلاسه شي. اضافي حوزو ته باید د ګیټسټر M_1 پراخ ډیزاین وړاندې کوي، دا په داخلي کچه د لوړې کچې شمیره لري د عمومي دروازې ساختمانونو شور غږ ځانګړتیاو ته ورکول کیږي.
انځور 3. د M1 سره سم سمبول شوي غږ ارقام او د انډول تغیرات پرانیستي او پرانیستل شوي.
د شور فعالیت په اړه تحقیق کولو لپاره، د چینل حرارتي غږ سره د MOS ټرانسسټر شور ماډل کارول کیږي. لکه څنګه چې په FX.4 کې ښودل شوي، د دروازې او فلایکر شور غږ کول او په دې تحلیل کې یو بشپړ میچ اخیستل، د چینل حرارتي شور) i_ (n، d) ^ 2) ̅
(i_ (n، d) ^ 2) ̅ = 4KTγg_do Δf = 4KT γ / α g_m Δf (1)
چیرته چې بولټزمان ثابت دی ، په کیلوین کې مطلق حرارت دی ، channel د چینل حرارتي شور د MOS ټرانزیکټر کوفی دی ، α د لیږد لیږد g_mand تناسب په توګه تعریف شوی د صفر - تعصب ډرین کنډکینټ g_d او هغه بینډ ویت دی چې پورته شور غږ په ترتیب سره اندازه کیږي.
لاندې مسایل د R_1، M_1، M_2 او M_3 لخوا د شوروي شمیره تشریح کوي چې دوی د شوروي مجموعي انځور کې مرسته کوي [1]
انځور 4. د شور پلان جوړونې اصول
که حالت (2) تاسیس شوی وي د M_XXUMX شور ولګول شي [1].
g_m2 R_1 = g_m3 R_s (2)
لاندې مساوات د R_1، M_2 او M_3 لخوا د شور شخصیت تشریح کوي چې دوی د ټول غږ په شمیر کې مرسته کوي.
F_R1 = (4KT 〖R_1 g_m2〗 ^ ایکسومکس) / (KTR_s (g_m2 + 〖g_m3 R〗 _2 / R_s) ^ 1 = = R_s / R_2 (1)
F_M2 = (4KTγ / αg_m2) / (KTR_s 〖(g_m3 + g_1m1) Z_ (L_R1) g_m1 (○ ^ 2) = γ / α 2 / (G_m1 R_2) F_R1 (1)
F_M3 = (4KTγ / α g_m3) / (KTR_s 〖(G_m3 + g_m1 (Z_ (L_R1) __R_O1) ○ ^ 2) = (2γ / α) / (〖g_m4 R〗 _s 〖(3 + R_s g_m1)详 ^ 1 ((2)
په دې توګه، د ټولو غږ ارقام د (6) سره نژدې کیدی شي
F_total = R_s / R_1 (1 + γ / α 1 / (G_m2 R_1)) + (4 γ / α) / (〖g_m3 R〗 _s 〖(1 + R_s g_m1) ○ ^ 2) (6)
IV.Simulation RESULT
دا سرلیک د 0.18μM TSMC کتابتون Hspice سافټویر سره سم سمبال شوی و. ټول سمونې د 50Ω انډول او د محصول ټرمینالونو په پام کې نیولو سره ترسره کیږي. په FIG.5 کې (الف) د بریښنا ترلاسه کول او د LNA جلا کول تکرار شوي. د اوسط لاسته راوړنې بریښنا تقریبا د 14.5 DB ده چې د 0.7 dB سره د فریکوچینډ رینج پورې اړه لري. بیرته راګرځیدل د XXUMDB څخه کم دی. FIG.35 (ب) د شور شخصیت، انډول او محصول تناسب څرګندوي. NF د 5 DB څخه کم دی، S2.9 د X-XXXb څخه کم دی او S11 لږترلږه -14.8DB دی.
(ب) د
انځور 5. (الف) د ګټو ګټور ځواک او جلا تغیرات (ب) د سمبول شمیره شمیره، د انډول تغیر او د تولید جلا کول
"شکل 6" د سرکۍ په پرتله د فریکوینسي IIP3 ښیې.
انځور 7. د IIP3 پرتله کول تعرک
د دې کار پایلې په "جدول II" کې ښودل شوي او د وروستیو نشر شوي CMOS LNAs سره پرتله کیږي.
د جدول 2 PERFORMANCE SUMMARY
شپږم. پریکړه
دا پاڼه د یو UWB LNA جوړښت یوه نوې ډیزاین وړاندې کوي د معیاري RFCMOS ټیکنالوژۍ پر بنسټ. د دوامداره انډول انډول او د شور فعالیتونه د تجارت دروازو په اړه د عمومي دروازې د مرحلې د تاوان توازن او د هغې په اړه ترلاسه کیږي. د شور فعالیتونه. د اندازه کولو شمیره د 2.9 DB څخه کم د 3.1-10.6-GHz څخه کم دی. یو فلیټ ګټه د LNA په ډیزاین کې د یادولو وړ ده او د بریښنا بریښنا ګټه د 14.5 ± 0.7 DB دی.
ماخذونه
[1] چاه-فین لیاو ، او شین-ایوان لیو ، "د 3.1-10.6-GHz UWB ترلاسه کونکو لپاره د بروډ بانډ شور - منسوخ کولو CMOS LNA" د سولیټ سټیټ سرکیوټونو IEEE جریان ، VOL. 42 ، نه. 2 ، فبروری 2007
[2] کوانګ-چي هو ، مينګ سونګ لي ، چن مينګ لي ، او جين هوان ترنګ ، د UWB غوښتنلیکونو لپاره موازي - RC فیډبیک ټیټ شور غږونکی 57 ، نه. 8 ، اګست 2010
[]] ژي يانګ هوانګ ، چي چيانګ هوانګ ، چون-چيه چن ، چونګ چيه هنګ او چيا مين چن ”د انډکټر - جوړه
د 3.1-10.6GHz الٹرا - وایډ بانډ سیسټم لپاره د CMOS ټیټ شور غږونکی ظرفیت لوړ شوی "© 2009 IEEE
[4] یانګ لو ، کیټ سینګ یاو ، الپر کابکو ، جیانګو ما ، مانه انه دو ، او ژینګاؤ لو "د 3.1 - 10.6-GHz الټرا - ویز - بانډ وائرلیس رسیدونو لپاره د ناول CMOS ټیټ - شور امپلیفیر ډیزاین" IEEE Transferences سرکیس او سیسټمونه – زه: منظم پیپرز ، VOL. 53 ، نه. 8 ، اګست 2006
[5] علي میرواکلي ، محمد یاوري ، فرشید رسیسي "د 1-10.6 GHz UWB استوګنو لپاره د اوسني لمریز اوسني کارول شوی LNA" د آی آی ایس الکترونیک ایکسپریس ، جلد 5 ، شمیره 21,908 ، 914-XNUMX
[6] ایس سټروه ، "د الټرا پراخه بانډ: ملټي میډیا بې پلګ شوی ،" آی ای ای سپیکٹرم ، وال. 40 ، نه. 9 ، مخ 23-27 ، سپتمبر 2003.
[]] ولادیمیر اپارین او لارینس ای. لارسن ، فیلو ، IEEE "د FET ټیټ شور غږونکي ژباړونکو ته د لاینیز کولو لپاره د مایع بدل شوی تغیر میتود" د مایکروویو تیوري او تخنیکونو په اړه د IEE ټرانزیکشنونه ، VOL. 7 ، نه. 53 ، فبروری 2
[8] الف. بټرا ایټ. ، "د ملټي بینډ OFDM فزیکي پرت وړاندیز ،" IEEE 802.15-03 / 267r5 ، جولای 2003.
[9] د شی - چیه چن ، ریو - لو وانګ ، هلسنګ - چن کو او د مینګ - لونګ کونګ چینګ سینګ ګاو ”د بشپړ بند ډیزاین (3.1-10.6GHZ) د CMOS UWB ټیټ شور غږونکی سیسټم د حرارتي شور منسوخ کولو سره” پروسې د آسیا - پسیفیک مایکروویو کنفرانس 2006.
[10] ایس ایس موهن ، د MDM هیرسنسن ، ایس پی بایډ ، او TH لی ، "په CMOS کې د بینڈوتھ توسیع د مطلوب پر چپ انډیکټرانو سره ،" IEEE J سولیډ - ریاست سرکټونه ، وال. 35 ، نه. ، ، مخ 3 346-355 ، مار. 2000...
[11] ژ-یانگ هوانګ ، چی چینګ هوانګ ، چون-چیه چن ، چنګ چیه هنګ او چیا من چن "د انډیکټر-جوړه جوړه د 3.1-10.6GHz الٹرا - وایډ بانډ سیسټم لپاره د CMOS ټیټ شور غږونکی امپلیفیر دی."
[12] چونیو ژین ، ایډګر سانچیز - سینینسیو "د آیرف لاینز امپلیفیر لپاره د لینري ټیکنالوژي"
[13] جیانون هو ، یونیانګ ژ او هوی وو ”د الټرا وایډ بانډ ریسسټیف فیډبک د شور منسوخ کولو سره ټیټ شور غږونکی
په 0.18μm ډیجیټل CMOS کې "978-1-4244-1856-5 / 08 / $ 25.00 © 2008 IEEE
[14] J.-H. لي ، سي- سي. چن او Y.-S. لن "0.18 lm 3.1-10.6 GHz CMOS UWB LNA د 11.4_0.4 dB لاسته راوړلو سره او 100.7_17.4 PS ډله ډلی" برښنا لیکونه 22 نومبر د 2007 کال جلد. No. 43 ګ 24ه..
[15] سي- پی. لیانګ ، سي- ډبلیو. هوانګ ، Y.-K. لن او ایس- ج. چنګ "د 3-10 گیګاهرتز الټرا - پراخه بانډ ټیټ - شور غږونکی نوی جوړونکی تخنیک سره" برقی لیکونه 5 د اګست 2010 46 وال. 16 ګ XNUMXه XNUMX
[16] هانګورای وانګ ، لی جانګ ، او ژیپنګ یو ، فیلو ، "د ټیټ بریښنا ټیټ ولټاژ غوښتنلیکونو لپاره سیمه ایز عکس العمل او شور منسوخ کولو سره د پراخه انډکټر بې سیمه LNA" د سرکیټونو او سیسټمونو په اړه IEEE ټرانزیکشنونه – I: منظم پیپرز ، VOL. 57 ، نه. 8 ، اګست 2010
[17] TH Lee، د CMOS راډیو فریکونسي انډول شوي سرکونو ډیزاین، 1ST ED. نیویارک: کیمبرج انیو. مطبوعات، ایکس این ایم ایکس.
[18] چونیو ژین ، ایډګر سانچیز - سینینسیو "د آیرف لاینز امپلیفیر لپاره د لینري ټیکنالوژي" ISCAS 2004
[19] علي میرواکلي ، محمد یاوري "د UWB DS-CDMA لاسته راوړنو د پورتنۍ بانډ لپاره د شور منسوخ CMOS LNA ډیزاین" سرکټونه او سیسټمونه ، 2009. ISCAS 2009. IEEE نړیوال سمپوزیم په
[20] ایس. ګالال او بی راسوي ، په IEEE ISSCC Dig کې "په 40 _mCMOS ټیکنالوژۍ کې 0.18 Gb / s امپلیفیر او ESD محافظت سرکټ." ټیک. مقالې ، د فبروري 2004 ، مخونه 480-481.