50MHz-900MHz寬帶低噪聲放大器的設(shè)計(jì).pdf

1、數(shù)字技術(shù)的迅猛發(fā)展推動著人類社會邁向了信息化時(shí)代。隨著數(shù)字電視2015年將會在中國全面取代現(xiàn)存的模擬電視,所以近年來數(shù)字電視技術(shù)的研究成為熱點(diǎn)。數(shù)字電視相比于傳統(tǒng)的模擬電視可以為用戶提供更優(yōu)質(zhì)更方便的服務(wù)。機(jī)頂盒是一種將數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)換成模擬電視信號的設(shè)備,其功能主要包括接收數(shù)字廣播信號和視頻點(diǎn)播,完成對數(shù)字信號的解調(diào)、解復(fù)用和譯碼的功能。低噪聲放大器作為數(shù)字電視調(diào)諧器的前級,對于整個調(diào)諧器功能的優(yōu)劣起著重要的作用。傳統(tǒng)的數(shù)字電視調(diào)諧器

2、中的低噪聲放大器都是采用分立元器件制作在調(diào)諧器芯片的片外。近年來CMOS管的特征頻率逐漸提高,已經(jīng)可以滿足把低噪聲放大器集成到調(diào)諧器芯片內(nèi)的要求,而且CMOS工藝可以降低產(chǎn)品的功耗以及降低芯片的成本。
　　本文基于CMOS工藝對二次變頻數(shù)字電視調(diào)諧器中的低噪聲放大器進(jìn)行了設(shè)計(jì),首先介紹了本次課題的研究背景和相關(guān)的研究現(xiàn)狀;然后在第二章介紹了寬帶低噪聲放大器的基本理論,包括:噪聲理論、S參數(shù)的相關(guān)理論、穩(wěn)定性理論、非線性理論等;第三

3、章中對比了目前已經(jīng)提出的一些適合于集成的低噪聲放大器結(jié)構(gòu),如:并聯(lián)負(fù)反饋結(jié)構(gòu)、端口加寬帶匹配網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、電容交叉耦合的共柵結(jié)構(gòu)等,并分析了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。其中使用負(fù)反饋技術(shù)設(shè)計(jì)CMOS寬帶LNA的方法具有頻帶寬,線性度好以及容易匹配的優(yōu)點(diǎn),但是增益會有所下降并且其噪聲系數(shù)不是特別的好。而在輸入端加寬帶LC匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì),必須使用大量的電感元件造成成本的大幅度增加,并且由于實(shí)際中這些電感元件的品質(zhì)因數(shù)不夠高這樣會影響到電路整體的帶寬和匹配

4、。而使用電容交叉耦合的結(jié)構(gòu)可以降低電路的功率消耗且容易實(shí)現(xiàn)功率匹配,但是噪聲系數(shù)仍然相對較高,并且它是一種雙端輸入結(jié)構(gòu),不適合于本次設(shè)計(jì)所需的單端輸入結(jié)構(gòu)。第四章詳細(xì)的分析了一種基于噪聲抵消原理設(shè)計(jì)低噪聲放大器的原理以及這種結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)特性,包括:噪聲特性、魯棒性、非線性失真抵消、高頻特性等。最后使用Mentor公司的設(shè)計(jì)和仿真軟件,基于Chartered0.35um工藝,對這種噪聲抵消原理的低噪聲放大器電路進(jìn)行了仿真,仿真結(jié)果顯示滿足性