0.13μm CMOS技术的宽带可变增益放大器

Nandisha。Y
PG学生(DCE), TCE称,Siddaganga理工学院,Tumkur,卡纳塔克邦,印度

文摘

合成孔径雷达(SAR)是一种众所周知的技术成像地球表面。本文提出一种宽带可变增益放大器(VGA),可用于直接变频接收机(DCR)特别行政区。本文首先介绍了如何提取重要参数如增益、带宽和功率消耗的VGA整体接收机的要求。VGA为2.4 ghz带宽和模拟设计了使用0.13微米技术level-54 HSPICE仿真模型文件。拟议的VGA电路有一个可变增益为(4.43 - 15.14)dB和3 dB在2.398 ghz频率下降。功耗只有1.803 mw和电源电压1.8 v。

关键字

CMOS、宽带、可变增益放大器,低功耗,差分放大器。

介绍

合成孔径雷达(SAR)是一种众所周知的技术成像地球表面。它的一些最重要的应用包括灾害管理,陆地和海洋交通观测、广域监测和环境监测。SAR系统使用雷达信号和复杂的电子产品提供广泛的领域,成像能力。SAR系统的最具吸引力的特性是他们提供全天候图像的地球的能力,独立于天气条件[1]。为了克服成像宽范围的限制,同时与高分辨率,SAR系统采用与多个拼接的接收天线,每个子孔径有自己的独立的接收器[2]。N的每个子孔径接收天线上有自己的接收器。从这些数字化信号接收器可以存储和digitallyprocessed后验形成大面积的高分辨率图像。在这样一个系统将有利于实现每个独立的接收器和高度集成CMOS电路小硅足迹andoverall低功耗。直接变频接收机(DCR),将射频信号直接转换成基带。DCR的优点是它不需要拒绝过滤片外形象。 Moreover, it only requires low-pass filters and amplifiers that are amenable to monolithic integration. In this journal, the design of a wideband variable gain amplifier (VGA) is described which is to be used in the DCR for SAR systems. Therefore small silicon area and low power consumption are the basic goals for the design.

LETERATURE调查

FilipTavernier MichielSteyaert,提出“一个低功率限幅放大器与区域efficientoffset 90纳米CMOS补偿”。largetime常数抵消补偿需要反馈回路由一个反相放大器isboosted减少芯片面积[3]。topof这,减少芯片面积,负电容areapplied增加带宽,而不是利用theinductive技术达到顶峰。该电路具有smallsignalgain 35 db和4.15 ghz的带宽。电力消耗只有14.7瓦。

城镇岛、MikkoKaltiokallio SaskaLindfors JussiRyynanenandKari人工智能哈洛宁,提出“240 - mhz低通滤波器与可变增益in65-nm CMOS超宽频无线接收器”一个集成的基于连续时间为WiMedia lowpassfilter超宽频无线接收器被描述在论文[6]。实现过滤器的passbandedge频率240 MHz的名义接受multiband-orthogonal-frequency-division-multiplexingsignals使用直接变频拓扑。的电压增益滤波器可以控制从1-dB 9 - 43分贝增益的步骤。电路使用了一个1.2 v供应。

徐YuanjinZheng、江南燕和永平,提出“一个CMOS VGA和直流偏置取消forDirect——转换接收器”一个CMOS dB-linear可变增益放大器(VGA)小说I / Q调谐回路直流偏置取消。CMOS dB-linear VGA提供可变增益60 dB whilemaintaining 3-dB带宽大于2.5 mhz。novelexponential电路提出了获取dB-linear获得controlcharacteristics。对dB线性非理想的影响进行了分析和提出了改进的方法。varying-bandwidthLPF是用来实现快速解决。芯片是在0.35μm CMOS技术制作的。

,sang gug Lee Quoc-Hoang Duong Chang-Wan金正日,都跟提出“95 - dB线性低功率可变增益放大器”[8],本文设计了可变增益放大器在180纳米CMOS技术使用的电源电压1.8 v和可变增益为(47.5 - 95)dB。3 db 32 mhz的频率和功耗只有6.7兆瓦。

可变增益放大器(VGA)

答:阶段1 VGA:

第一阶段的VGA应该是一种高增益,低噪声阶段。此外3 dB的带宽这一阶段必须远高于总体VGA的带宽。基于这些要求,选择一双主动加载sourcecoupled微分。电路的原理图所示是Fig.1M1a加载数M1b sourcecoupled对形式和活跃。作为一个尾电流源。电阻器Rg1代表驱动源的电阻。密勒效应增加了输入电容和杆由Rg1舞台和总输入电容限制3 dB带宽的放大器。为了抑制密勒效应和增加带宽的阶段,-米勒电容(Cc1a和Cc1b)已被使用。这些电容器选择输入杆推到更高的频率。输出VOUT1 CL1代表了电容加载。 It includes the intrinsic capacitance of the transistor M1b, the wiring capacitance and the input capacitance of the next stage.

b阶段2 & 3 VGA:

仿真结果

答:阶段1 VGA:

2.344 ghz因此P1 CL1 > Cg1sa以来成为主导极点。在电路和功率消耗为1.803兆瓦。怎么让现在工作的性能比较与参考文件。

Stage-1VGA Table.1we可以得出结论,设计的130纳米CMOS技术是更好的和良好的3 db频率为2.344 ghz,电力消耗只有1.803瓦。所需的电源电压为1.8 v。

b . VGA STAGE-2&3:

阶段2 & 3 VGA设计了2.4 GHz的设计规范即考虑到I1 = 1 maand I3 = 1马。-米勒电容(Cc2a和Cc2b)选为0.01 pf为了减少密勒效应。常见的模式选择电阻(RCM3和RCM4) 1 mΩ每个适当的增益校正。Fig.5.2.1显示阶段2 & 3的增益与频率。注意变量获得关于dB (4.43 - 15.14)。3 dB的带宽stage-2&3大约是2.398 ghz和电路中功率消耗为1.832兆瓦。Table.2给当前工作的性能比较与参考文件。

从Table.2,我们可以证明获得可变量(4.43 - 15.14)dB这可以实现由于RS的不同的值。使用的主要焦点RSin设计是使可变增益。我们实现的最大带宽是2.398 GHz和电力消耗只有1.832瓦。

结论

本文首先解释了合成孔径雷达(SAR)背后的想法自VGA这样一个系统中使用。更多细节的接收机架构SAR也提供。在第二三部分—,同源性疾病放大器等基本要求和VGA差动放大器需要设计。因为使用微分放大器可以实现有功负载更广泛的带宽的接收机设计要求。在- 4.1阶段1 VGA部分设计了2.344 GHz带宽,15.38 db的增益和功率消耗为1.803 mw这都是提出了从接收机的系统需求。- 4.2节给出变量增加(4.43 - 15.14)dB,带宽为2.398 GHz和功率损耗为1.832兆瓦。所有这些模拟都是使用0.13微米技术level-54 HSPICE仿真模型文件。

确认

作者要感谢K C NarasimhaMurthy博士和教授,TCE称,Siddaganga理工学院,Tumkur,对他的支持和建议在完成本论文》杂志上。

引用

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