1.5-6GHz增益和噪声系数稳定的两级超宽带CMOS低噪声放大器设计与性能模拟  

Design and Performance Simulation of a 1.5-6GHz Two-Stage UWB CMOS LNA with Extra Flat Gain and NF

作　　者：何小威[1] 李晋文[1] 张民选[1] 

机构地区：[1]国防科技大学计算机学院并行与分布式处理重点实验室,湖南长沙410073

出　　处：《电子学报》2010年第7期1668-1672,共5页Acta Electronica Sinica

基　　金：国家自然科学基金(No.60873212);国家863高技术研究发展计划(No.2009AA01Z124)

摘　　要：针对UWB应用设计实现了一个1.5-6GHz的两级CMOS低噪声放大器(LNA).通过引入共栅(CG)和共源(CS)结构以获得宽范围内的输入匹配,采用电流镜和峰化电感进行电流复用,所提出的LNA实现了非常平坦化的功率增益和噪声系数(NF).经标准0.18μm CMOS工艺实现后,版图后模拟结果表明在1.5-5GHz频率范围内功率增益(S21)为11.45±0.05dB,在2-6GHz频率范围内噪声系数(NF)为5.15±0.05dB,输入损耗(S11)小于-18dB.在5GHz时,模拟得到的三阶交调点(IIP3)为-7dBm,1dB压缩点为-5dBm.在1.8V电源电压下,LNA消耗6mA的电流,版图实现面积仅为0.62mm2.A two-stage 1.5-6GHz CMOS Low Noise Amplifier（LNA） for Ultra-Wide-Band（UWB） applications is presented.By introducing common-gate（CG） and common-source（CS） stages to obtain broad-band input matching and current mirror to reuse current through a peaking inductor,the proposed LNA has achieved extra flat power gain and Noise Figure（NF）.This LNA has been implemented by a 0.18μm standard CMOS process.Post simulation results have indicated that the power gain（S21） achieves 11.45±0.05dB over the wide frequency band of 1.5-5GHz,and NF maintains 5.15±0.05dB from 2GHz to 6GHz with input return loss（S11）-18dB in the entire band.The simulated input-referred third-order intercept point（IIP3） at 5GHz is -7dBm,while the 1dB compression point is-5dBm.It draws 6mA from 1.8 V supply and occupies an area of only 0.62mm^2.

关 键 词：超宽带 低噪声放大器 噪声系数 宽带 CMOS 

分 类 号：TN402[电子电信—微电子学与固体电子学]