27001

طراحي يك تقويت كننده كم نويز با هدف افزايش بهره و كاهش تلفات

كارشناسي ارشد

برق الكترونيك گرايش مدار مجتمع

1400/12/16

سيد اديب ابريشمي فر

برق

در اين تحقيق به بررسي و مطالعه و طراحي تقويت كننده ي كم نويز عريض باند پرداختيم. طراحي را با تكنولوژي 180 nm CMOS و با نرم افزار ADS انجام داديم. در ابتدا مدارهاي تقويت كننده ي كم نويز ساده را طراحي و شبيه سازي كرده و سپس مدار تقويت كننده ي پيشرفته را طراحي و تكنيك ها و روش هايي براي بهبود عملكرد آن پيشنهاد و ارائه كرديم. ابتدا به طراحي ساختار تقويت كننده كم نويز در باند 800 MHz پرداختيم كه در ابتدا سلولها فقط شامل تقويت كننده هاي كم نويز سورس مشترك بودند. ديديم كه اين تقويت كننده تا عدد نويز اين تقويت كننده كوچك و برابر 1.1 dB بود. در نهايت يك تقويت كننده ي كم نويز كم توان با استفاده از تقويت كننده ي فيدبك با ساختار اينورتر مقاومتي براي رسيدن به هدف تطبيق ورودي عريض باند طراحي كرديم. همچنين از مدار حذف نويز در اين طرح استفاده كرده و آن را طراحي نموديم. ديدم كه عدد نويز مينيمم ما برابر 0.8 dB مي باشد. بعلاوه بهره به 20 dB رسيد كه بهبودي قابل ملاحظه اي مي باشد. مصرف توان اين مدار نيز بسيار پايين و برابر 3 mW مي باشد. بنابراين، در اين تحقيق با استفاده از ايده ي استفاده از مدار حذف نويز، استفاده از تقويت كننده ي فيدبك با ساختار اينورتر مقاومتي و استفاده از سلف در بالك ترانزيستور تطبيق، تقويت كننده اي كم نويز طراحي كرديم كه نسبت به طرح هاي قبلي داراي عدد نويز پايين تر، بهره ي بالاتر، رنج فركانسي بيشتر و مصرف توان پايين تر مي باشد. در مرحله بعد با استفاده از الگوريتم خفاش، مشخصه هاي تقويت كننده بهينه شد.

1401/06/29

Designing a low noise amplifier with the aim of increasing gain and reducing losses

3/7/2023 12:00:00 AM

In this research, we investigated and studied and designed a wide band low noise amplifier. We made the design with 180 nm CMOS technology and ADS software. At first, we designed and simulated simple low-noise amplifier circuits, and then we designed advanced amplifier circuits and proposed and presented techniques and methods to improve its performance. First, we designed the structure of the low noise amplifier in the 800 MHz band, where initially the cells only included common source low noise amplifiers. We saw that the noise figure of this amplifier was small and equal to 1.1 dB. Finally, we designed a low-noise low-power amplifier using a feedback amplifier with a resistive inverter structure to achieve the goal of wide-band input matching. We also used the noise elimination circuit in this project and designed it. I saw that our minimum noise figure is equal to 0.8 dB. In addition, the gain reached 20 dB, which is a significant improvement. The power consumption of this circuit is also very low and equal to 3 mW. Therefore, in this research, using the idea of using a noise elimination circuit, using a feedback amplifier with a resistive inverter structure, and using an inductor in the matching transistor block, we designed a low-noise amplifier, which compared to the previous designs, has a number Lower noise, higher gain, higher frequency range and lower power consumption. In the next step, using the bat algorithm, the characteristics of the amplifier were optimized.

تقويت كننده كم نويز , كم توان

low noise amplifire , LNA

mojtaba rabiee sadat mahele

Seyed Adib Abrishamifar