21917

21917

طراحي و شبيه سازي يك تقويت كننده ي كم نويز پهن باند با بهره ي انتقالي زياد و مسير پس خور

كارشناسي ارشد

الكترونيك

1395

1398/08/12

دكتر سيد اديب ابريشمي فر

برق

اين گزارش طرح پژوهشي دو ساختار جديد در طراحي تقويتكنندهي كمنويز فراپهنباند ارائه ميدهد. به دليل توان مصرفي كم و نرخ انتقال دادهي زياد، استاندارد فراپهنباند در بازار مصرفكنندگان محبوبيت بالايي پيدا كرده است. تقويتكنندهي كمنويز نزديكترين بلوك در ساختار گيرندهي فركانسزياد به آنتن ميباشد. از وظايف تقويتكنندهي كمنويز، تأمين بهرهي كافي بهمنظور تقويت سيگنال دريافتي و اعمال كمترين نويز و اعوجاج به اين سيگنال و انتقال آن به طبقهي بعد)ضربكنندهي فركانسي( است. اين پروژه به طراحي، شبيهسازي، جانمايي و شبيهسازي پساجانمايي دو ساختار از تقويتكنندهي كمنويز پرداختهاست. ساختار پيشنهادي شمارهي 1 داراي TSMC RFCMOS 180nm فراپهنباند در فنآوري 4 در پهنايباند dB 26 و تغييرات بهرهي كمتر از dB 3-4 ، بيشينه بهرهي توان انتقالي dB عددنويز 3/1-10/6 ( است. اين ساختار داراي تطبيق امپدانس مناسب در ورودي و خروجي و خطينگي مطلوب (GHz در گسترهي پهنايباند موردنظر ميباشد. MDS با استفاده از رويكرد بهبود خطينگي ) IIP3 =12/9dBm ( 1/5 بهصورت دو طبقه با V 35 در ولتاژ تغذيهي mW ساختار طراحيشدهي شمارهي 1 داراي توان مصرفي طبقهي ورودي سورس-مشترك و استفادهي همزمان از ترانزيستور كمكي در طبقهي نخست جهت بهبود خطينگي ساختار تقويتكننده طراحيشده است. ساختار پيشنهادي شمارهي 2 نيز در فنآوري يكسان با طراحي، شبيهسازي، جانمايي و شبيهسازي پساجانمايي CADENCE IC ساختار شمارهي 1 در نرمافزار شدهاست. ساختار شمارهي 2 داراي آرايش مداري مشابه ساختار 1 و با هدف بهبود خطينگي تقويتكننده با 16-26 ( طراحي شده است. اين ساختار داراي بيشينه بهرهي توان انتقالي (GHz در پهنايباند MDS رويكرد 9/4 ميباشد. dBm 11/64 و شاخص خطينگي mW 3-4 ، توان مصرفي dB 10 ، عددنويز dB نرمافزار ،CMOS 180nm واژههاي كليدي: تقويتكنندهي كمنويز، بهبود خطينگي، فنآوري .CADENCE IC

1399/02/21

Design and Simulation of a Wide Band Low Noise Amplifier with High Power Transmission Gain and Feedback

11/2/2020 12:00:00 AM

This thesis presents two new structures in the design of Ultra wideband Low Noise amplifiers. Due to low power consumption and high data transfer rates, the broadband standard has become increasingly popular in the consumer market. The low-noise amplifier is the closest block in the radio frequency receiver structure to the antenna. One of the tasks of low noise amplifier is to provide sufficient power gain to amplify the received signal and apply the lowest noise and distortion to this signal and move it to the next class (frequency Mixer). The project designed and simulated two-structure of ultra-low-bandwidth amplifier in 180nm TSMC RFCMOS technology, and finally layout and Post-layout simulations were performed in CADENCE too. Proposed structure 1 has a 2-3 dB Noise Figure, a maximum Power Gain of 26dB, and gain variation was less than 3dB in whole the 3.1-10.6 GHz bandwidth. This structure has a suitable impedance matching at the input and output and optimum linearity (IIP3 = 12.9 dBm) using the DS Linearization approach over the desired bandwidth. The designed structure number 1 has a power consumption of 35 mW at the voltage of 1.8 V power supply with two floors with a common source-input class and simultaneous use of a first class auxiliary transistor to improve the linearity of the amplifier structure. Proposed structure 2 is also designed, simulated, layout and Post-layouted in CADENCE IC in the same technology as structure 1. Structure number 2 has the similar topology with Structure 1, designed to improve amplifier linearity in the 16-26GHz bandwidth. This structure has a maximum transmission power of 10dB, NF of 3-4dB, a power consumption of 11.64mW and a linearity index of 9.4dBm. Keywords: Ultra Wideband Low Noise Amplifier, Linearization, TSMC RFCMOS 180nm Thechnology and CADENCE IC.