基于噪聲消除技術的超寬帶CMOS低噪聲放大器的研究與設計.pdf

1、隨著無線通信技術的不斷發(fā)展，人們對高性能大容量無線通信系統(tǒng)的需求越來越大，希望其提供更高的數據傳輸速率、成本更低、功耗更小。在這樣的背景下，超寬帶(UWB)技術引起了人們的重視，被視為下一代通信的關鍵技術之一。因此，對UWB系統(tǒng)的射頻與通信集成電路的研究和設計具有重要的現實意義。而低噪聲放大器(LNA)作為無線接收機的第一級，其良好的性能是實現正常通訊的重要保障，所以研究寬帶CMOS低噪聲放大器意義重大。 低噪聲放大器(LNA)

2、是無線收發(fā)機前端的關鍵電路之一。由于是整個電路系統(tǒng)的第一級，因此其增益，噪聲，線性度等直接影響整個電路系統(tǒng)的性能。同時，為了滿足高可靠性和低成本的要求，電路需要高集成度，因此射頻收發(fā)機需要能夠單片集成。 為了設計出一個性能優(yōu)良，結構新穎的LNA放大器，本文進行了如下幾項工作： (1)首先對CMOS工藝中的電感電容以及片上變壓器進行了簡單介紹，對二端口網絡噪聲和級聯系統(tǒng)的噪聲進行了分析并給出了計算公式。然后介紹了LNA的基

3、本原理和幾種常見的基本結構和一種新近出現的拓撲結構-噪聲消除技術，并對這幾種結構的特點作了比較分析； (2)針對噪聲消除結構僅應用于窄帶LNA、共柵級放大器具有高帶寬但噪聲系數過高的局限性，本文將共柵級放大器作為LNA的輸入級，后端利用噪聲消除技術將輸入級的噪聲在輸出端抵消，給出了一個利用共柵級放大器與消噪技術相結合的級聯拓撲結構，有效的拓展了帶寬，還可以保持較低的噪聲系數； (3)針對噪聲消除結構增益過低的缺陷，提出了