50MHz-900MHz寬帶低噪聲放大器的設計.pdf

1、數(shù)字技術的迅猛發(fā)展推動著人類社會邁向了信息化時代。隨著數(shù)字電視2015年將會在中國全面取代現(xiàn)存的模擬電視,所以近年來數(shù)字電視技術的研究成為熱點。數(shù)字電視相比于傳統(tǒng)的模擬電視可以為用戶提供更優(yōu)質更方便的服務。機頂盒是一種將數(shù)字電視信號轉換成模擬電視信號的設備,其功能主要包括接收數(shù)字廣播信號和視頻點播,完成對數(shù)字信號的解調、解復用和譯碼的功能。低噪聲放大器作為數(shù)字電視調諧器的前級,對于整個調諧器功能的優(yōu)劣起著重要的作用。傳統(tǒng)的數(shù)字電視調諧器

2、中的低噪聲放大器都是采用分立元器件制作在調諧器芯片的片外。近年來CMOS管的特征頻率逐漸提高,已經可以滿足把低噪聲放大器集成到調諧器芯片內的要求,而且CMOS工藝可以降低產品的功耗以及降低芯片的成本。
　　本文基于CMOS工藝對二次變頻數(shù)字電視調諧器中的低噪聲放大器進行了設計,首先介紹了本次課題的研究背景和相關的研究現(xiàn)狀;然后在第二章介紹了寬帶低噪聲放大器的基本理論,包括:噪聲理論、S參數(shù)的相關理論、穩(wěn)定性理論、非線性理論等;第三

3、章中對比了目前已經提出的一些適合于集成的低噪聲放大器結構,如:并聯(lián)負反饋結構、端口加寬帶匹配網(wǎng)絡的結構、電容交叉耦合的共柵結構等,并分析了其各自的優(yōu)缺點。其中使用負反饋技術設計CMOS寬帶LNA的方法具有頻帶寬,線性度好以及容易匹配的優(yōu)點,但是增益會有所下降并且其噪聲系數(shù)不是特別的好。而在輸入端加寬帶LC匹配網(wǎng)絡的設計,必須使用大量的電感元件造成成本的大幅度增加,并且由于實際中這些電感元件的品質因數(shù)不夠高這樣會影響到電路整體的帶寬和匹配

4、。而使用電容交叉耦合的結構可以降低電路的功率消耗且容易實現(xiàn)功率匹配,但是噪聲系數(shù)仍然相對較高,并且它是一種雙端輸入結構,不適合于本次設計所需的單端輸入結構。第四章詳細的分析了一種基于噪聲抵消原理設計低噪聲放大器的原理以及這種結構的各項特性,包括:噪聲特性、魯棒性、非線性失真抵消、高頻特性等。最后使用Mentor公司的設計和仿真軟件,基于Chartered0.35um工藝,對這種噪聲抵消原理的低噪聲放大器電路進行了仿真,仿真結果顯示滿足性