低噪聲放大器作為無(wú)線通訊系統(tǒng)重要組成部分,它將對(duì)射頻接收機(jī)的整體性能產(chǎn)生很大影響。寬帶技術(shù)具有高頻譜利用率、高傳輸速率等優(yōu)點(diǎn),所以寬帶低噪聲放大器成為現(xiàn)今無(wú)線通訊技術(shù)研究的熱點(diǎn),而且寬帶低噪聲放大器通用性強(qiáng)。低噪聲放大器是接收機(jī)的一個(gè)重要耗能部分,因此研究低功耗低噪聲放大器具有重要意義。而SOI技術(shù)較傳統(tǒng)CMOS技術(shù)具有速度快、功耗小、集成密度高、抗輻照特性好等優(yōu)點(diǎn)。因此,研究基于SOI CMOS工藝的寬帶低功耗低噪聲放大器具有很好的工程背景及應(yīng)用價(jià)值。本課題采用0.28μm SOI CMOS工藝,設(shè)計(jì)了一款工作頻率為0.3~3GHz的低功耗低噪聲放大器（Low Noise Amplifier,LNA）。電路采用電容交叉耦合共柵-共柵結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)寬帶輸入匹配,提高隔離度;采用雙電容交叉耦合結(jié)構(gòu)以減小電路的噪聲系數(shù)、降低功耗;采用電流復(fù)用技術(shù),進(jìn)一步減小電路的功耗。本文分別給出寬帶低功耗LNA的原理圖、前仿真結(jié)果、版圖設(shè)計(jì)、后仿真結(jié)果及測(cè)試結(jié)果。測(cè)試結(jié)果表明:在電源電壓為2.5V時(shí),核心電路的工作電流為2.4mA;在0.3~3GHz的工作頻率內(nèi),輸入輸出匹配均小于-10dB;噪聲系數(shù)（加緩... 

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容與設(shè)計(jì)指標(biāo)
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 設(shè)計(jì)指標(biāo)
    1.4 論文組織
第2章 低噪聲放大器原理
    2.1 低噪聲放大器的性能參數(shù)
        2.1.1 噪聲系數(shù)
        2.1.2 增益及增益平坦度
        2.1.3 線性度
        2.1.4 S參數(shù)
        2.1.5 穩(wěn)定性
    2.2 寬帶低噪聲放大器的幾種基本結(jié)構(gòu)
        2.2.1 輸入并聯(lián)電阻結(jié)構(gòu)
        2.2.2 共柵結(jié)構(gòu)
        2.2.3 電阻負(fù)反饋結(jié)構(gòu)
        2.2.4 分布式放大器結(jié)構(gòu)
    2.3 本章小結(jié)
第3章 寬帶低功耗低噪聲放大器的設(shè)計(jì)
    3.1 寬帶低功耗低噪聲放大器的設(shè)計(jì)
        3.1.1 寬帶電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.1.2 隔離度優(yōu)化
        3.1.3 噪聲優(yōu)化
        3.1.4 輸入匹配設(shè)計(jì)
        3.1.5 負(fù)載選擇
        3.1.6 緩沖器設(shè)計(jì)
        3.1.7 低功耗設(shè)計(jì)
        3.1.8 ESD保護(hù)電路設(shè)計(jì)
        3.1.9 電路總體方案
    3.2 寬帶低功耗低噪聲放大器的前仿真結(jié)果
        3.2.1 直流工作點(diǎn)
        3.2.2 S參數(shù)與電壓增益的前仿真結(jié)果
        3.2.3 噪聲系數(shù)前仿真結(jié)果
        3.2.4 輸入1dB壓縮點(diǎn)的前仿真結(jié)果
        3.2.5 穩(wěn)定性的前仿真結(jié)果
        3.2.6 寬帶低功耗低噪聲放大器的前仿真結(jié)果總結(jié)
        3.2.7 各工藝角不同溫度下的前仿真結(jié)果匯總
    3.3 本章小結(jié)
第4章 寬帶低功耗低噪聲放大器的版圖設(shè)計(jì)
    4.1 版圖設(shè)計(jì)要點(diǎn)
        4.1.1 對(duì)稱性
        4.1.2 寄生參數(shù)
        4.1.3 天線效應(yīng)
        4.1.4 閂鎖效應(yīng)
        4.1.5 線電流密度
    4.2 寬帶低功耗低噪聲放大器的版圖設(shè)計(jì)
    4.3 寬帶低功耗低噪聲放大器的后仿真
        4.3.1 直流工作點(diǎn)
        4.3.2 S參數(shù)與電壓增益的后仿真結(jié)果
        4.3.3 噪聲系數(shù)后仿真結(jié)果
        4.3.4 輸入1dB壓縮點(diǎn)后仿真結(jié)果
        4.3.5 穩(wěn)定性前后仿真結(jié)果
        4.3.6 寬帶低功耗低噪聲放大器的后仿真結(jié)果總結(jié)
        4.3.7 各種工藝角后仿真結(jié)果匯總
    4.4 本章小結(jié)
第5章 寬帶低功耗低噪聲放大器測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果總結(jié)
    5.1 寬帶低功耗低噪聲放大器的引腳介紹
    5.2 測(cè)試所需儀器
    5.3 寬帶低功耗低噪聲放大器測(cè)試方案
        5.3.1 S參數(shù)測(cè)試與輸入1dB壓縮點(diǎn)測(cè)試
        5.3.2 噪聲系數(shù)測(cè)試
    5.4 寬帶低功耗低噪聲放大器的測(cè)試結(jié)果
        5.4.1 直流工作點(diǎn)測(cè)試
        5.4.2 S參數(shù)測(cè)試
        5.4.3 線性度測(cè)試
        5.4.4 噪聲測(cè)試
        5.4.5 測(cè)試結(jié)果總結(jié)
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種寬帶低噪聲放大器設(shè)計(jì)[J]. 郭銳,高艷麗,孫金中,謝鳳英.  中國(guó)集成電路. 2017(07)
[2]一種應(yīng)用于寬帶電臺(tái)的寬帶低噪聲放大器[J]. 陳明輝,王楠,王鑫華.  中國(guó)集成電路. 2016(11)
[3]集成電路版圖設(shè)計(jì)的技巧[J]. 齊俊瑋.  黑龍江科技信息. 2014(19)
[4]SOI技術(shù)的發(fā)展思路[J]. 陳昕.  電子器件. 2010(02)
[5]淺談CMOS模擬集成電路版圖設(shè)計(jì)的器件匹配方法[J]. 姚芳,李秋利.  集成電路通訊. 2008(04)
[6]淺談CMOS模擬集成電路版圖設(shè)計(jì)的器件匹配方法[J]. 姚芳,李秋利.  集成電路通訊. 2008 (04)
[7]使用負(fù)反饋技術(shù)設(shè)計(jì)寬帶低噪聲放大器[J]. 劉抒民,田立卿.  遙測(cè)遙控. 2007(03)

碩士論文
[1]6-12GHz微波集成電路寬帶低噪聲放大器仿真設(shè)計(jì)[D]. 楊爽.電子科技大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3694119