9342

9342

طراحي و شبيه¬سازي تقويت¬كننده كم¬نويز فراپهن¬باند با روش حذف نويز

درجه كارشناسي ارشد

برق گرايش الكترونيك

بهمن¬ 1390

بهمن¬ 1390

دكتر سيد اديب ابريشمي¬فر

چكيده تقويت¬كننده¬هاي كم¬نويز پهن¬باند در سيستم¬هاي مخابراتي استفاده مي¬شوند كه يا پهناي¬باند سيگنال زياد است و يا چندين سيگنال باريك¬باند به طور هم زمان پردازش مي¬شوند. فن¬آوري بي¬سيم فراپهن¬باند (UWB) نمونه¬اي از سيستم¬هاي نوع اول مي¬باشد كه براي ارتباط بي¬سيم سريع، مسافت¬كوتاه و كم¬توان استفاده مي¬شود و سيستم بي¬سيم چند¬استانداردي چند¬حالتي در زمره¬ي سيستم¬هاي نوع دوم مي¬باشد. تأمين هم¬زمان بهره¬ي به اندازه كافي بزرگ و نويز كم روي گستره¬ي وسيعي از پهناي¬باند كاري بسيار دشوار در طراحي LNA مي¬باشد، به ويژه آن كه فن¬آوري مورد استفاده CMOS باشد. در اين پايان¬نامه، يك روش جديد حذف نويز مبتني بر آرايش گيت¬مشترك¬كسكود ارائه شده است. با توجه به اين روش جديد، 2 مدار پيشنهاد و براي هر كدام 3 طراحي مختلف انجام شده است. طراحي اول بدون سلف مي¬باشدكه هدف آن كاهش سطح مصرفي و در نتيجه كاهش هزينه ساخت مدار مي¬باشد. طراحي دوم با كمك سلف به منظور پوشش باند پايين فن¬آوري UWB انجام شده است. در طراحي سوم از سلف براي جبران سازش بين عدد نويز و تطبيق امپدانس ورودي و رسيدن به كمترين عدد نويز ممكن همراه با حفظ ساير مشخصه¬هاي طراحي در حد مطلوب استفاده شده است. مدار اول براي پياده سازي نياز به دو منبع تغذيه VddL و VddH دارد و اين در حالي است كه در مدار دوم با استفاده از فن افزايش ترارسانايي نياز به دو منبع تغذيه مرتفع مي¬گردد و با كاهش يك پايه از مدار به كاهش سطح مصرفي مدار و در نتيجه كاهش هزينه ساخت آن كمك مي¬گردد. براي نشان دادن كارآمد بودن روش پيشنهادي، مدارهاي طراحي شده با استفاده از فن¬آوري TSMC RF CMOS 0.13μm و به كمك نرم¬افزار ADS شبيه¬سازي شده¬اند. نتايج شبيه¬سازي مدار1- طراحي1 حداقل عدد نويز dB6/1 و 11S كم¬تر از dB10- روي پهناي¬باند GHz6/4 را نشان مي¬دهد و اين در حالي است كه توان مصرفي مدار تنها mW7/6 مي¬باشد. در طراحي دوم، پهناي باند تا GHz1/5 افزايش مي¬يابد و ساير پارامترها تقريباً بدون تغيير باقي مي¬مانند. در طراحي سوم، مدار به حداقل عدد نويز dB3/1 و 11S كم¬تر از dB10- روي پهناي¬باند GHz2 دست مي¬يابد و توان مصرفي مدار mW10 مي¬باشد. در مدار2- طراحي1 پهناي باند تا GHz8/5 افزايش مي¬يابد در حالي كه حداقل عدد نويز هم چنان dB6/1، 11S كم¬تر از dB10- و توان مصرفي mW7 مي¬باشد. در طراحي دوم، پهناي باند تا GHz2/7 افزايش مي¬يابد. در طراحي سوم، حداقل عدد نويز dB1/1 و 11S كم¬تر از dB10- روي پهناي¬باند GHz2 به دست مي¬آيد و توان مصرفي مدار تنها mW7/8 مي¬باشد. واژه‌هاي كليدي: تقويت¬كننده كم¬نويز، فن به كارگيري مجدد جريان، فن حذف نويز، فن هدايت جريان، فن¬آوري فراپهن¬باند.