用于无线测试探针的超宽带低噪声放大器与可变增益放大器设计

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无线传输的应用已经深入到日常生活的方方面面,本文在针对无线测试系统所需的UWB射频接收机设计完成了相应的模块电路,即低噪声放大器(UWBLNA)与可编程增益放大器(PGA)。  其中,低噪声放大器采用电流复用结构,TSMC0.18um工艺下实现。在3-5GHz带宽内,其功耗为6.2mW,功率增益在18.5-20.5dB,噪声系数为1.9~2.2dB。并实现输入匹配S11<-15dB,输出匹配S22<-19dB所占芯片面积为0.56mm2。  之后,本文创新性的提出了并行结构的宽带放大器,并完成初步设计。在0.9V低电压环境下,在3-5GHz带宽内实现了设计,其功率增益为10.41-11.25dB,噪声系数为6.27dB,输入匹配S11<-15.4dB,并对该结构引出的差分信号的相位匹配问题及信号对称性进行了分析研究,并尝试了并行结构的电流复用设计。  最后,本文完成了可编程增益放大器的设计,重点研究了直流失调消除电路,并最终确定了电压-电流反馈技术和有源电阻滤波器的选取。在TSMC0.18um工艺下实现了100MHz带宽,19~40dB的8步长可编程放大,其功耗为1.26mW。设计中所采用的多路反馈与多处补偿以及相应的稳定性设计为本结构的难点与亮点。对于其他类型的收发机,该PGA结构也可以轻松移植,具有一定的普适性。  
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