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1、摘要近年来,以电池作为电源的电子产品得到广泛使用,迫切要求采用低电压的模拟电路来降低功耗,所以低电压、低功耗模拟电路设计技术正成为研究的热点。本文主要讨论电感负反馈cascode-CMOS-LNA(共源共栅低噪声放大器)的噪声优化技术,同时也分析了噪声和输入同时匹配的SNIM技术。以噪声参数方程为基础,列出了简单易懂的设计原理。为了实现低电压、低噪声、高线性度的设计指标,在本文中使用了三种设计技术。第一,本文以大量的篇幅推导出了一个理想化的噪声结论,并使用Matlab分析了基于功耗限制的噪声系数,取得最优化的晶体管尺寸。第二,为了实现低电压设计,引用了一个折叠式的共源共栅结构低
2、噪声放大器。第三,通过线性度的理论分析并结合实验仿真的方法,得出了设计一个高线性度的最后方案。另外,为了改善射频集成电路的器件参数选择的灵活性,在第四章中使用了一种差分结构。所设计的电路用CHARTER公司0.25μmCMOS工艺技术实现,并使用Cadence的spectreRF工具进行仿真分析。本文使用的差分电路结构只进行了电路级的仿真,而折叠式的共源共栅电路进行了电路级的仿真、版图设计、版图参数提取、电路版图一致性检查和后模拟,完成了整个低噪声放大器的设计流程。折叠式低噪声放大器的仿真结果为:噪声系数NF为1.30dB,反射参数S11、S12、S22分别为-21.73dB、
3、-30.62dB、-23.45dB,正向增益S21为14.27dB,1dB压缩点为-12.8dBm,三阶交调点IIP3为0.58dBm。整个电路工作在1V电源下,消耗的电流为8.19mA,总的功耗为8.19mW。所有仿真的技术指标达到设计要求。关键字:低噪声放大器;噪声系数;低电压、低功耗;共源共栅;噪声匹配ABSTRACTInrecentyears,electronicswithbatterysupplyarewidelyused,whichcriesforadoptinglowvoltageanalogcircuitstoreducepowerconsumption,sol
4、owvoltage,lowpoweranalogcircuitdesigntechniquesarebecomingresearchhotspot.ThispapermainlydiscussesnoisefigureoptimizationtechniquesforinductivelydegeneratedcascodeCMOSlow-noiseamplifiers(LNAs)withon-chipinductors.Anditreviewsandanalyzessimultaneousnoiseandinputmatchingtechniques(SNIM).Basedo
5、nthenoiseparameterequations,thispaperprovidesclearunderstandingofthedesignprinciple.Inordertoachievelow-voltage,lownoise,high-linearityofthedesignspecifications,inthispaperbythreedesigntechnology.Firstly,usingMatlabtoolanalyzesnoisefigurebasedonpower-constrained,andobtaintheoptimumtransistor
6、size.Secondly,designafolded-cascode-typeLNAtoreducethepowersupper.Third,throughtheoreticalanalysisofLinearandcombinesimulationmethods,Iobtainafinaldesignofahigh-linearity.Ontheotherside,inordertoimprovetheradiofrequencyintegratedcircuitdeviceparametersofflexibility,thispaperpresentsadifferen
7、ceinthestructureinthefourthchapter.Theproposedcircuitdesignisrealizedusingcsm25RF0.25μmCMOStechnology,simulatedwithCadencespecterRF.Basedoncsm25RF0.25μmCMOStechnology,theresultingdifferentialLNAachieves1.32dBnoisefigure,-20.65dBS11,-24dBS22,-30.27S