نام پژوهشگر: محمدمهدی پژمان

تحلیل و طراحی تقویت¬کننده¬های توزیع شده چند بانده با استفاده از خطوط انتقال مرکب
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی کرمان - پژوهشکده فنی و مهندسی 1393
  محمدمهدی پژمان   احمد حکیمی

امروزه در سیستم های مخابراتی پهن باند و کاربردهایی که نیاز به تقویت کنندگی در باند وسیع با فاز خطی دارند، از روش های مداری مختلفی برای طراحی تقویت کننده ها استفاده می شود. رایج ترین آن ها، تقویت کننده های با ساختار توزیع شده می باشد. این نوع تقویت کننده ها دارای دو بخش اصلی در ساختار خود هستند، اول خطوط انتقال آن ها که باعث ایجاد یک پهنای باند وسیع می شود و دوم قطعات فعال که به منظور افزایش بهره از آن ها استفاده می شود .امروزه استفاده از فناوری cmos، به دلیل دارا بودن هزینه ی ساخت کمتر و همچنین در برگرفتن سطح تراشه کمتر، در تقویت کننده ها رواج زیادی پیدا کرده است. استفاده از خط انتقال مرکب در ساختار تقویت کننده های توزیع شده، قابلیت استفاده از بهره ی مستقیم و بهره ی معکوس تقویت کننده را به طور همزمان به دست می دهد.در این پایان¬نامه، اولین تقویت کننده طراحی شده¬ی پیشنهادی، یک تقویت کننده¬ی دو بانده با استفاده از خط انتقال مرکب crlh می باشد. در این طراحی، با استفاده از سری کردن یک تقویت کننده توزیع شده متداول با تقویت کننده ی دوبانده بهره ی تقویت کننده به طور چشمگیری افزایش یافته است. در طراحی دوم با استفاده از کسکید ترانزیستورها به عنوان سلول بهره تقویت کننده دو بانده، بهره ی مدار افزایش بیشتری داشته و همچنین با استفاده از این ساختار عدد نویز مدار نسبت به طراحی قبل کاهش یافته است. اما در طراحی سوم، از خط انتقال dcrlh در ساختار تقویت کننده استفاده شده است که عملکرد جدیدی به دست می دهد و باندهای فرکانسی متفاوتی ایجاد می کند. در این طراحی نیز برای افزایش بهره از ساختار کسکید سه طبقه استفاده شده است و همچنین به منظور افزایش پهنای باند در باندهای فرکانسی مستقیم و معکوس از سلف lm و خازن cm استفاده شده است. ویژگی مهم این تقویت کننده، دارا بودن بهره ی بالا و در عین حال توان مصرفی پایین می باشد. همه ی شبیه سازی¬های مدارات فرکانس بالا، با استفاده از نرم افزار ads و توسط مدل ترانزیستورهای bsim3 و tsmc_cm018rf انجام می شود. به منظور افزایش دقت در محاسبات، یک مدل ساده برای رفتار این ترانزیستورها پیشنهاد شده است. همچنین برای افزایش دقت مدل پیشنهادی، پارامترهای آن با استفاده از الگوریتم بهینه سازی جستجوی گرانشی، بهینه شده¬اند.