基于移动数字电视应用的宽带可变增益LNA设计

提出了0.13 μm CMOS工艺下可兼容多标准DVB-H/DAB/CMMB的移动数字电视调谐器射频前端双通道LNA设计。在UHF频段和L波段下,设计分别采用片上balun电路、双交叉耦合技术、开关转换电路、伪差分电路等技术以达到LNA宽带匹配、可变增益、低NF及高线性度的指标要求。版图后仿真结果显示:在UHF频段,仿真频率范围为470~860MHz,LNA增益范围为14.7~38.8dB,NF<2.4dB,IIP3=1.979dBm;在L波段,仿真频率范围为1.4~1.8 GHz,LNA增益范围为13~38.5 dB,NF<2.7 dB,IIP3=3.605 dBm。该设计较好地实现了多标准下LNA宽带可变增益性能。     

基于Cascode级间匹配的多频段LNA设计

提出了一种Cascode级间匹配电路,能够优化Cascode放大器的噪声系数、增益及高频稳定性。应用该电路,设计了一款多频段射频低噪声放大器(LNA)。采用0.25μm GaAs工艺进行实现,输入、输出阻抗匹配网络采用片外元件。测试结果表明,通过重配置片外元件的参数,该LNA可工作于0.7~1.1 GHz、1.6~2.1 GHz、2.3~2.8 GHz这三个频段,增益分别为25±2 dB、19.5±0.5 dB和18±1 dB,噪声系数分别低于0.6 dB、0.7 dB和0.9 dB,OIP3均大于30 dBm。该LNA对于GSM/WCDMA/LTE通信基站以及L/S频段接收机等设备具有一定的应用价值。     

应用于SC-UWB收发机的CMOS射频接收前端电路设计

设计了应用于单载波超宽带（SC-UWB）无线收发机中的CMOS射频接收前端电路. 该前端电路采用直接变频结构,包含一个差分低噪声放大器（LNA）、一个正交混频器和两个中频放大器。其中,LNA采用源级电感负反馈结构.首先给出了该类型LNA中输入匹配带宽关于栅源电容、工作频率及匹配目标值的表达式 然后考虑到栅极片上电感、键合电感及其精度,提出了在增益和功耗约束下的噪声因子优化策略。该LNA利用两级放大级的不同谐振点实现了7.1~8.1GHz频段上的平坦增益,并具有两种增益模式来改善接收机动态范围. 正交混频器采用折叠式双平衡吉尔伯特结构. 该射频前端电路采用TSMC0.18um RF CMOS工艺设计,芯片面积为1.43 mm2. 在高、低增益模式下,测得的最大转换增益分别为42dB和22dB,输入1dB压缩点为-40dBm和-20dBm,S11低于-18dB和-14.5dB,中频3dB带宽大于500MHz. 高增益模式下双边带噪声因子为4.7dB. 整个电路在1.8V供电电压下功耗为65mW。     

1GHz 0.5μm CMOS低噪声放大器的设计

从低噪声放大器(LNA)的设计原理出发,提出并设计了一种工作于1GHz的实用LNA.电路采用共源-共栅的单端结构,用HSPICE软件对电路进行分析和优化.模拟过程中选用的器件采用TSMC 0.5μm CMOS工艺实现.模拟结果表明所设计的LNA功耗小于15mW,增益大于10dB,噪声系数为1.87dB,IIP3大于10dBm,输入反射小于-50dB.可用于1GHz频段无线接收机的前端.     

基于0.18 μm CMOS工艺的2.4/5.2 GHz双频段LNA的设计

采用0.18 μm CMOS工艺,实现了双频段低噪声放大器设计.通过射频选择开关,电路可以分别工作在无线局域网标准802.11g规定的2.4 GHz和802.11a规定的5.2 GHz频段.该低噪声放大器为共源共栅结构,设计中采用了噪声阻抗和输入阻抗同时匹配的噪声优化技术.电路仿真结果表明:在2.4 GHz频段电路线性增益为15.4 dB,噪声系数为2.3 dB,1 dB压缩点为-12.5 dBm,IIP3为-4.7 dBm;5.2 GHz频段线性增益为12.5 dB,噪声系数为2.9 dB,1 dB压缩点为-11.3 dBm,IIP3为-5.5 dBm.     

用于GPS接收机的130 nm PD-SOI低噪声放大器

基于130 nm PD-SOI工艺,设计了一种用于GPS接收机射频前端的单片低噪声放大器(LNA)。利用SOI工艺特有的低噪声特性,降低了衬底耦合到电路的噪声。采用单独的带隙基准源和LDO为低噪声放大器供电,降低了电源纹波和高频噪声对放大器噪声性能的影响。测试结果表明,在3.3 V电源电压、1.575 GHz工作频率下,该LNA的噪声系数仅为1.49 dB,增益为13.7 dB,输入回波损耗S11、输出回波损耗S22均小于-15 dB,输入P1 dB为-13 dBm,IIP3为-0.34 dBm。     

CMOS毫米波低功耗超宽带共栅低噪声放大器

陈述了一个基于单端共栅与共源共栅级联结构的超宽带低噪声放大器(LNA).该LNA用标准90-nm RFCMOS工艺实现并具有如下特征:在28.5～39 GHz频段内测得的平坦增益大于10 dB;-3 dB带宽从27～42 GHz达到了15 GHz,这几乎覆盖了整个Ka带;最小噪声系数(NF)为4.2dB,平均NF在27 ～ 42 GHz频段内为5.1 dB;S11在整个测试频段内小于-11 dB.40 GHz处输入三阶交调点(IIP3)的测试值为+2 dBm.整个电路的直流功耗为5.3 mW.包括焊盘在内的芯片面积为0.58 mm×0.48 mm.     

应用于EoC芯片的1.2 GHz/2 GHz/2.4 GHz三频段上混频器

采用0.13 μm RF CMOS工艺,设计了一款可应用于EoC收发芯片的三频段上混频器,通过改变接入并联LC负载谐振网络中电容的值,使电路分别工作在1.2 GHz,2 GHz,2.4 GHz频段。在3.3 V电源电压下,1.2 GHz,2 GHz,2.4 GHz频段上,总电流为35.1 mA;单边带(SSB)电压转换增益分别为3.77 dB,4.97 dB,4.78 dB;输出1 dB压缩点分别为-0.22 dBm,0.78 dBm,0.5 dBm;噪声系数分别为5.13 dB,5.76 dB,6.67 dB。通过控制输入跨导级的偏置实现混频器的开启和关断,上混频器的开启时间为200 ns,关断时间小于100 ns。     

基于0.13 μm SiGe BiCMOS工艺的Ka波段低噪声放大器的设计

介绍了一款基于SiGe BiCMOS工艺的Ka波段低噪声放大器(LNA)的设计与测试。分析了毫米波频段硅基集成电路的匹配设计方法,给出了HBT晶体管电流密度与噪声系数的关系,以及最佳噪声偏置点的选取方法。并基于以上方法设计了单级共基共射低噪声放大器,LNA芯片基于Global Foundry 8HP工艺流片验证。测试结果表明,该LNA实现了30~40GHz的-1dB带宽、小于3.5dB的噪声系数以及6.2dBm的1dB压缩输出功率(P-1dB);输入输出反射系数均小于-15dB,中心频率(35GHz)处增益为7.2dB(单级),LNA的直流电流为6.7mA,电源电压为1.8V。     

（英）CMOS毫米波低功耗超宽带共栅低噪声放大器

本文陈述了一个基于单端共栅与共源共栅级联结构的超宽带低噪声放大器(LNA)。该LNA用标准90-nm RF CMOS工艺实现并具有如下特征：在28.5到39 GHz频段内测得的平坦增益大于10 dB;-3 dB带宽从27到42 GHz达到了15 GHz,这几乎覆盖了整个Ka带;最小噪声系数(NF)为4.2 dB,平均NF在27-42 GHz频段内为5.1 dB;S₁₁在整个测试频段内小于-11 dB。40 GHz处输入三阶交调点(IIP3)的测试值为 2 dBm。整个电路的直流功耗为5.3 mW。包括焊盘在内的芯片面积为0.58*0.48 mm2_。     

一种新型GPS前端CMOS低噪声放大器的设计

介绍了一种工作于GPS L1频带的新型低噪声放大器的设计方案.电路运用电流镜结构进行电流放大,并利用偏置电流复用技术减小功耗.该放大器工作在1.575 GHz时, 电源电压为1.5 V的情况下噪声系数为1.06 dB,电压增益为23 dB,1 dB压缩点为-17.36 dBm,S11<-10 dB,电流为4.6 mA.     

一款基于0.13μm CMOS工艺,0.1 GHz～18 GHz采用双反馈和噪声消除技术的低噪声放大器设计

介绍一款1.2 V0.1 GHz～18GHz超带宽级联型低噪声放大器.该LNA采用反馈网络来简化超宽带匹配并且不导致振荡.引入反相器结构作为第二级从而实现噪声消除.同时采用了感性尖峰技术来拓展带宽,所采用电感占用较小面积.带内噪声指数小于4 dB,输入输出反射系数均优于-10 dB.最大,最小正向增益分别为15.34 ...     

Design of UWB switched gain controlled LNA using 0.18 μm CMOS

A switched gain controlled low noise amplifier (LNA) for the 3.1- 4.8 GHz ultra-wideband system is presented. The LNA is fabricated with the 0.18 mum 1P6M standard CMOS process. Measurement of the LNA was performed using an RF probe station. In gain mode, measured results show a noise figure of 4.68-4.97 dB, gain of 12.5-13.9 dB, and input/output return loss higher than 10/8.2 dB. The input IP3 (IIP3) at 4.1 GHz is 1 dBm, and consumes 14.6 mW of power. In bypass mode, measured results show a gain of-7.0 to -8.7 dB, and input/output return loss higher than 10/6.3 dB. The input IP3 at 4.1 GHz is 9.2 dBm, and consumes 1 muW of power.     

Design and optimization of CMOS LNA with ESD protection for 2.4 GHz WSN application

A new optimization method of a source inductive degenerated low noise amplifier(LNA) with electrostatic discharge protection is proposed.It can achieve power-constrained simultaneous noise and input matching. An analysis of the input impedance and the noise parameters is also given.Based on the developed method,a 2.4 GHz LNA for wireless sensor network application is designed and optimized using 0.18-μm RF CMOS technology. The measured results show that the LNA achieves a noise figure of 1.59 dB,a power gain of 14.12 dB, an input 1 dB compression point of-8 dBm and an input third-order intercept point of 1 dBm.The DC current is 4 mA under a supply of 1.8 V.     

S-band low noise amplifier using 1μm InGaAs/InAlAs/InP pHEMT

正This paper discusses the design of a wideband low noise amplifier(LNA) in which specific architecture decisions were made in consideration of system-on-chip implementation for radio-astronomy applications.The LNA design is based on a novel ultra-low noise InGaAs/InAlAs/InP pHEMT.Linear and non-linear modelling of this pHEMT has been used to design an LNA operating from 2 to 4 GHz.A common-drain in cascade with a common source inductive degeneration,broadband LNA topology is proposed for wideband applications.The proposed configuration achieved a maximum gain of 27 dB and a noise figure of 0.3 dB with a good input and output return loss(S_(11)—10 dB,S_(22)—11 dB).This LNA exhibits an input 1-dB compression point of-18 dBm,a third order input intercept point of 0 dBm and consumes 85 mW of power from a 1.8 V supply.     

0.18 μm 3.1-10.6 GHz CMOS UWB LNA with 11.4±0.4 dB gain and 100.7± 17.4 ps group-delay

A3.1-10.6 GHz ultra-wideband low-noise amplifier (UWB LNA) with excellent phase linearity property (group-delay-variation is only plusmn17.4 ps across the whole band) using standard 0.18 mum CMOS technology is reported. To achieve high and flat gain and small group-delay-variation at the same time, the inductive peaking technique is adopted in the output stage for bandwidth enhancement. The UWB LNA dissipates 22.7 mW power and achieves input return loss (S₁₁) of -9.7 to -19.9 dB, output return loss (S22) of-8.4 to -22.5 dB, flat forward gain (S21) 11.4 plusmn0.4 dB, reverse isolation (S12) of -40 to -48 dB, and noise figure of 4.12-5.16 dB over the 3.1-10.6 GHz band of interest. A good 1 dB compression point (Pi dB) of -7.86 dBm and an input third-order intermodulation point (IIP3) of 0.72 dBm are achieved at 6.4 GHz. The chip area is only 681 x 657 mum excluding the test pads.     

一种可切换的双频段CMOS低噪声放大器

基于0.18μm RF CMOS工艺,设计了一种可切换的双频段CMOS低噪声放大器,其输入输出均匹配到50Ω。加入封装、ESD电路和PAD模型,采用Cadence Spectre RF进行仿真。结果显示,在1.8 V工作电压下,1.575 GHz输入时,LNA的噪声系数、功率增益和偏置电流分别为0.9 dB、18.2 dB和5.7 mA;1.2 GHz输入时,LNA的噪声系数、功率增益和偏置电流分别为0.8dB、16.8 dB和5.3 mA。     

基于802.11a协议的无线局域网低噪声放大器和改进的有源双平衡混频器

提出了采用0.18μm CMOS工艺,应用于802.11a协议的无线局域网接受机的低噪声放大器和改进的有源双平衡混频器的一些简单设计概念。通过在5.8 GHz上采用1.8 V供电所得到的仿真结果,低噪声放大器转换电压增益,输入反射系数,输出反射系数以及噪声系数分别为14.8 dB,-20.8 dB,-23.1 dB和1.38 dB。其功率损耗为26.3 mW。设计版图面积为0.9 mm&#215;0.67 mm。混频器的射频频率,本振频率和中频频率分别为5.8 GHz,4.6 GHz和1.2 GHz。在5.8 GHz上,混频器的传输增益,单边带噪声系数（SSB NF）,1 dB压缩点,输入3阶截点（IIP3）以及功率损耗分别为-2.4 dB,12.1 dB,3.68 dBm,12.78 dBm和22.3 mW。设计版图面积为1.4 mm&#215;1.1 mm。     

用于SiGe HBT LNA的新型双有源偏置电路的设计

偏置工作点是影响低噪声放大器(LNA)线性度的因素之一.为了保证LNA能够更好地对信号进行线性放大,稳定的偏置工作点对于放大器来说显得尤为重要.提出了一种新型有源偏置技术,通过同时采用两个电流源为LNA提供直流偏置,以达到稳定放大器偏置工作点的目的.基于JAZZ 0.35 μm SiGe工艺,采用该新型双有源偏置技术,设计了一款LNA.在1.8～2.2 GHz频带时,放大器的增益为22.03±0.46 dB,噪声系数小于3.7dB,2.0 GHz时的输入3阶交调点(IIP3)为5 dBm,相对于传统无源偏置的LNA提高了10 dBm.仿真验证了该新型有源偏置技术对提高LNA线性度的有效性.     

A C-band high-dynamic range GaN HEMT low-noise amplifier

A C-band low-noise amplifier (LNA) is designed and fabricated using GAN HEMT power devices. The one-stage amplifier has a measured noise figure of 1.6 dB at 6 GHz, with an associated gain of 10.9 dB and IIP3 of 13 dBm. it also exhibits broadband operation from 4-8 GHz with noise figure less than 1.9 dB. The circuit can endure up to 31 dBm power from the input port. Compared to circuits based on other material and technology, the circuit shows comparable noise figure with improved dynamic range and survivability.