CMOS低噪聲放大器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、低噪聲放大器(Low noise amplifier，LNA)是無(wú)線接收機(jī)射頻前端的第一個(gè)有源模塊，其性能對(duì)整個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)都有著重要的影響，因此研究CMOS低噪放的設(shè)計(jì)優(yōu)化具有重要的意義。本文的工作主要有以下幾點(diǎn)：
　　 1、研究了LNA中的Miller效應(yīng)。跨導(dǎo)管柵漏電容Cgd對(duì)放大器輸入阻抗和頻率響應(yīng)的影響通常稱為Miller效應(yīng)，由于CMOS低噪聲放大器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大部分文獻(xiàn)都忽略了柵漏電容Cgd的影響。本文根據(jù)反饋分解理

2、論將柵漏電容Cgd等效分解到放大器輸入輸出兩端，利用戴維南定理對(duì)完整的LNA小信號(hào)等效電路進(jìn)行求解，提出了考慮Miller效應(yīng)后的LNA等效模型。
　　 2、基于修正后的LNA等效模型，對(duì)LNA的輸入匹配、噪聲系數(shù)、輸出匹配、增益、線性度、穩(wěn)定性及功耗等性能進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的解析公式。
　　 3、基于性能解析公式，以功耗和增益等性能參數(shù)為約束條件，提出了一種以幾何規(guī)劃(Geometric Programming，G

3、P)作為全局搜索算法的低噪聲放大器優(yōu)化方法。仿真結(jié)果表明，基于修正模型的性能解析公式能夠更加準(zhǔn)確地描述低噪放的輸入阻抗和噪聲性能。與已有的設(shè)計(jì)相比，根據(jù)修正公式優(yōu)化得到的LNA功耗更低，噪聲性能更好。
　　 4、根據(jù)全集成LNA的電路特點(diǎn)，提出了基于幾何規(guī)劃搜索算法的全集成LNA優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。由于片上電感的品質(zhì)因數(shù)通常都比較低，其寄生電阻引入的噪聲與MOSFET的噪聲相比是一個(gè)較大的值，本文將包括了電感寄生噪聲及MOSFET噪聲