15590

15590

طراحي و شبيه سازي تقويت كننده كم نويز پهن باند براي كاربردهاي چندبانده

كارشناسي ارشد

الكترونيك

بهمن ماه 1394

بهمن ماه 1394

دكتررحمتي

دكترياوند حسني

برق

تقويت¬كننده¬ي كم¬نويز به عنوان يكي از كليدي¬ترين قسمت¬هاي گيرنده نقش مهمي در تعيين عدد نويز و محدوده فركانسي كل زنجيره دارد. تطبيق امپدانسي مناسب در ورودي و خروجي تقويت كننده در فركانس¬هاي عملكردي، عدد نوير پايين، خطينگي خوب در فركانس¬هاي عملكردي، بهره بالا و توان مصرفي پايين از چالش¬هاي مهمي است كه در طراحي تقويت كننده كم نويز مطرح مي¬باشد. جهت طراحي يك تقويت¬كننده¬ي كم نويز براي كاربرهاي چندباند از سه روش مي¬توان استفاده كرد. روش اول موازي كردن چند LNA كه هر يك براي فركانس خاصي تنظيم شده مي¬باشد كه البته از نظر توان و سطح مصرفي مناسب نيست. روش دوم تقويت¬كننده¬هاي پهن¬باند است كه محدوده فركانسي وسيعي را پوشش مي¬دهد، اما تداخل¬گرهاي خارج از باند به راحتي مي¬تواند وارد تقويت¬كننده شده و الزامات خظينگي سخت¬گيرانه¬اي را به طبقات بعدي گيرنده تحميل كند. روش سوم، استفاده از تقويت¬كننده¬هاي چند باند است كه با استقاده از يك ساختار واحد، قابليت پوشش چندين باند فركانسي را دارند. لذا از لحاظ توان و سطح مصرفي كارآمد بوده و گزينه¬ي مناسبي براي اين كاربردها مي¬باشد. در اين پايان¬نامه يك تقويت¬كننده كم¬نويز براي كابردهاي چند باند ارائه شده است. در ورودي اين تقويت-كننده از يك شبكه تطبيق جديد جهت پوشش چندين باند فركانسي استفاده كرده¬ايم. با تغيير ساختار مدار از طريق كليد¬هاي كنترل¬كننده مي¬توانيم عملكرد مدار راتغيير دهيم. اين ساختار قادر به عملكرد تك باند با فركانس مركزي GHz15/3 و عملكرددو باند هم¬زمان در دوحالت مختلف با فركانس¬هاي مركزي GHz3/5-4/2و GHz 8/5-6/2 است. اين تقويت¬كنندهقابليت پيكربندي مجدد و شبه هم¬زماني را دارا است. با استفاده از ساختار پيشنهادي به نتايج مطلوبي براي بهره و عدد نويز دست يافته¬ايم. در حالت تك باند بهره مدار dB 7/13 و عدد نويزdB49/1 مي¬باشد. در حالت دوباند نيز مقدار بهره و عدد نويز به ترتيب براي حالت همزمان اول در باند پايين1/14 و 2/2 و در باند بالا 5/12 و 0/2 دسي¬بل و براي حالت همزمان دوم در باند پايين 0/14 و 1/2 و در باند بالا 3/12 و 0/2 دسي¬بل بدست آمده است. توان مصرفي مدار از منبع تغذيه 5/1 ولتي برابر 55/8 ميلي¬وات مي¬باشد. ساختار پيشنهادي بر اساس تكنولوژي 0.18µm CMOS طراحي شده واز نرم¬افزارADS و Cadence برايشبيه¬سازي و تاييد صحت نتايج مدار استفاده شده است. واژه‌هاي كليدي:تقويت كننده كم نويز، چند باند، پهن¬باند، شبه هم¬زمان،گيرنده مخابراتي