بهینه سازی و شبیه سازی تقویت کننده کم نویز cmos با بهره ی بالا و توان مصرفی کم در سیستم های فوق پهن باند

در این پایان نامه به آنالیز و شبیه سازی تقویت کننده کم نویز فوق پهن باند با بهره ی بالا و توان مصرفی کم در باند فرکانسی ghz10-3 با استفاده از تکنولوژی?m-tsmc rf cmos 0.18پرداخته شده است. هسته اصلی تقویت کننده کم نویز ساختار کاسکود است که برای تطبیق امپدانس ورودی از فیلتر چپیشف استفاده شده است. از بین توپولوژی های مختلف تقویت کننده کم نویز، ساختار سورس مشترک استفاده شده که دارای عملکرد نویزی مناسب و بهره همواری است، اما برای پهنای باند وسیع مناسب نمی باشد. محدودیت پهنای باند از طریق اضافه کردن یک طبقه گیت مشترک به صورت کاسکود رفع گردید و علاوه بر پهنای باند وسیع، بهبود در بهره نیز حاصل گردید. با طراحی تقویت کننده کم نویز موردنظر در ناحیه ی بایاس زیرآستانه، توان mw54/0 از منبع تغذیه v8/1 مصرف می شود. همچنین در این پروژه از فیلتر تله ای دوگان بعد از مدار اصلی تقویت کننده کم نویز استفاده شده است تا اثر تداخلات ناشی از سیگنال موجود در فرکانس های ghz4/2 و ghz2/10 را که خارج از باند موردنظر کاری این پایان نامه می باشند، کاهش دهد. به علاوه از تکنیک کاهش اثر بدنه ی ترانزیستورها جهت بهبود نویز مدار استفاده نمودیم. بعد از آن فیلتر تله ای دوگان به همراه تکنیک کاهش اثر بدنه ترانزیستورها را بر روی مدار اولیه ی تقویت کننده ی کم نویز موردنظر اعمال نمودیم. در فرکانس ghz4/2 به مقدار db12/53 و در فرکانس ghz2/10 به مقدار db6/38 تقلیل بهره وجود دارد. کل تلف توان مدار با اعمال دو تکنیک به صورت همزمان در ناحیه ی بایاس زیرآستانه mw6/2 می باشد. در نهایت فیلتر تله ای دوگان به همراه تکنیک کاهش اثر بدنه ترانزیستورها بر روی ساختار کسکید تقویت کننده کم نویز فوق پهن باند اعمال شد. در فرکانس ghz4/2 مقدارdb 3/73 و در فرکانس ghz2/10 به مقدار db8/35 تقلیل بهره وجود دارد. کل توان مصرفی این مدار با اعمال دو تکنیک ذکر شده با منبع تغذیه ی v9/0 در ناحیه ی بایاس زیرآستانه mw1/1 می باشد.