• 제목/요약/키워드: 2 stage LNA

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3GPP LTE를 위한 다중대역 90nm CMOS 저잡음 증폭기의 설계 (Design of a Multi-Band Low Noise Amplifier for 3GPP LTE Applications in 90nm CMOS)

  • 이성구;신현철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권5호
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    • pp.100-105
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    • 2010
  • 3GPP LTE (3rd Generation Partner Project Long Term Evolution)에 적용할 수 있는 다중대역 저잡음 증폭기를 90 nm RF CMOS 공정을 이용하여 설계하였다. 설계된 다중대역 저잡음 증폭기는 1.85-2.8 GHz 주파수 범위내의 8개 대역으로 분리돼서 동작하며, 다중대역에서의 성능 최적화를 위해 증폭기 입력단에 다중 캐패시터 어레이를 이용하여 대역에 따른 조정이 되도록 하였다. 입력 신호의 변화에 따른 증폭기의 포화를 방지하기 위해 Current Steering을 이용한 바이패스 모드를 구현하였다. 설계된 저잡음 증폭기는 1.2 V의 공급 전원에서 17 mA를 소모한다. RF 성능은 PLS (Post Layout Simulation)을 통해 검증하였다. 정상상태에서 전력이득은 26 dB, 바이패스모드에서의 전력이득은 0 또는 -6.7 dB를 얻었다. 또한, 잡음지수는 1.78dB, IIP3는 최대 이득 일 때 -12.8 dBm을 가진다.

High-Gain Wideband CMOS Low Noise Amplifier with Two-Stage Cascode and Simplified Chebyshev Filter

  • Kim, Sung-Soo;Lee, Young-Sop;Yun, Tae-Yeoul
    • ETRI Journal
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    • 제29권5호
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    • pp.670-672
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    • 2007
  • An ultra-wideband low-noise amplifier is proposed with operation up to 8.2 GHz. The amplifier is fabricated with a 0.18-${\mu}m$ CMOS process and adopts a two-stage cascode architecture and a simplified Chebyshev filter for high gain, wide band, input-impedance matching, and low noise. The gain of 19.2 dB and minimum noise figure of 3.3 dB are measured over 3.4 to 8.2 GHz while consuming 17.3 mW of power. The Proposed UWB LNA achieves a measured power-gain bandwidth product of 399.4 GHz.

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An X-Ku Band Distributed GaN LNA MMIC with High Gain

  • Kim, Dongmin;Lee, Dong-Ho;Sim, Sanghoon;Jeon, Laurence;Hong, Songcheol
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제14권6호
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    • pp.818-823
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    • 2014
  • A high-gain wideband low noise amplifier (LNA) using $0.25-{\mu}m$ Gallium-Nitride (GaN) MMIC technology is presented. The LNA shows 8 GHz to 15 GHz operation by a distributed amplifier architecture and high gain with an additional common source amplifier as a mid-stage. The measurement results show a flat gain of $25.1{\pm}0.8dB$ and input and output matching of -12 dB for all targeted frequencies. The measured minimum noise figure is 2.8 dB at 12.6 GHz and below 3.6 dB across all frequencies. It consumes 98 mA with a 10-V supply. By adjusting the gate voltage of the mid-stage common source amplifier, the overall gain is controlled stably from 13 dB to 24 dB with no significant variations of the input and output matching.

IMT-2000 기지국용 저잡음 증폭기의 설계 및 제작 (Design and Implementation of a Low Noise Amplifier for the Base-station of IMT-2000)

  • 박영태
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.48-53
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    • 2001
  • TMT-2000 기지국용 3단 저잡음 증폭기를 설계하고 제작한다. 첫째 단에서의 증폭소자는 잡음특성이 좋은 GaAs HJ-FET를 사용하고, 둘째 및 셋째 단에는 이득과 출력전압이 높은 값을 갖도록 하기 위해 모노리딕(monolithic) 마이크로웨이브 집적회로를 사용한다. 또한 입력 정재파비를 낮추기 위해서 평형증폭기를 사용하는데, 이 평형증폭기의 위상차로 인한 잡음지수를 최소화하기 위해서 첫째 단에만 제한적으로 사용한다. 제작된 증폭기는 동작 주파수에서 이득 39.74$\pm$0.4dB, 최대잡음지수 0.97dB, 입.출력 정재파비 1.2 이하 및 OIP$_3$ 특성은 38.17dBm을 나타낸다.

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직렬 피드백 기법을 이용한 저잡음 증폭기의 구현에 관한 연구 (A Study on the Fabrication of the Low Noise Amplifier Using a Series Feedback Method)

  • 김동일;유치환;전중성;정세모
    • 한국항해학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.53-60
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    • 2001
  • 본 논문에서는 IMT-2000 수신주파수인 2.13~2.16 GHz 대역에서 초고주파용 수신장치로 사용되는 저잡음증폭기를 ㅈㄱ렬 피드백 기법과 저항결합회로를 이용하여 구현하였다. GaAs FET(Field Effect Transistor)의 소스단에 부가한 직렬 피드백은 저잡음증폭기의 저잡음특성과 입력반사계수가 작아졌으며, 또 저잡음증폭기의 안정도도 개선되었다. 저항결합회로는 반사되는 전력이 정합 회로내의 저항에서 소모되므로 입력단정합이 용이하였다. 저잡음증폭기의 저잡음증폭단은 GaAs FET인 ATF-10136, 고득증폭단은 내부정합된 MMIC인 VNA-25를 사용하였으며, 알루미늄 기구물 안에 유전율 3.5인테프론 기판에 초고주파회로와 자기바이어스 회로를 함께 장착시켰다. 이렇게 제작된 저잡음증폭기는 30 dB이상의 이득, 0.7dB 이하의 잡음지수, 17 dB의 Pldb, 1.5 이하의 입출력 정재파비를 얻었다.

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800MHz~5.8GHz 광대역 CMOS 저잡음 증폭기 설계 (A 800MHz~5.8GHz Wideband CMOS Low-Noise Amplifier)

  • 김혜원;탁지영;이진주;신지혜;박성민
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제48권12호
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    • pp.45-51
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    • 2011
  • 본 논문에서는 $0.13{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 800MHz~5.8GHz 대역 내 다양한 무선통신 표준을 포함하는 광대역 저잡음 증폭기(wideband-LNA)를 구현하였다. 저잡음 특성을 개선하기 위하여 제작한 LNA는 두 단으로 구성되었으며, 입력캐스코드 단 및 잡음신호만을 상쇄시키는 출력 버퍼단으로 구성하였다. 또한, 피드백 저항을 이용함으로써, 광대역 임피던스 매칭 효과 및 넓은 대역폭을 구현하였다. 측정결과, 811MHz~5.8GHz의 주파수 응답과 대역폭 내에서 최대 11.7dB의 전력이득 및 2.58~5.11dB의 잡음지수(NF)를 얻었다. 제작한 칩은 $0.7{\times}0.9mm^2$의 면적을 가지며 1.2V의 전원전압에서 12mW의 낮은 전력을 소모 한다.

이중밴드 저잡음 증폭기 설계를 위한 공통 소스 접지형 CMOS쌍의 잡음해석 (Noise Analysis of Common Source CMOS Pair for Dual-Band LNA)

  • 조민수;김태성;김병성
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.168-172
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    • 2003
  • This paper analyzes the output noise and the noise figure of common source MOSFET pair each input of which is separately driven in the different frequencies. This analysis is performed for concurrent dual band cascode CMOS LNA with double inputs and single output fabricated in $0.18{\mu}m$ CMOS process. Since both inputs and output are matched to near $50{\Omega}$ using on-chip inductors, the measured noise figures are much higher than those of usual CMOS LNA. But, the main concern of this paper is focused on the added noise features due to the other channel common source stage. The dual-band LNA results in noise figure of 4.54dB at 2.14GHz and 6.03dB at 5.25GHz for selectable operation and 7.44dB and 6.58dB for concurrent operation. The noise analysis explains why the added noise at each band shows so large difference.

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스위칭 트랜지스터를 이용하여 2.4/3.5/5.2 GHz에서 동작하는 다중 대역 저잡음 증폭기 설계 (Design of Multi-Band Low Noise Amplifier Using Switching Transistors for 2.4/3.5/5.2 GHz Band)

  • 안영빈;정지채
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.214-219
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    • 2011
  • 본 논문에서는 2.4, 3.5, 5.2 GHz의 대역에 맞추어 스위칭 동작을 하는 다중 대역 저잡음 증폭기를 CMOS 0.18 um 공정을 이용하여 설계하였다. 제안된 회로는 스위칭 트랜지스터를 이용하여 입력단에서는 트랜스 컨덕턴스, 게이트-소스 캐패시턴스를 조정하고, 출력단에서는 캐패시턴스를 조정하는 방식으로 다중 대역 입출력 정합을 이루었다. 제안된 저잡음 증폭기는 각 스위칭 트랜지스터의 동작 상태에 따라 2.4, 3.5, 5.2 GHz 대역에서 제안된 회로는 입출력단에서 각각 14.2, 12, 11 dB의 이득과 3, 2.9, 2.8의 잡음 지수 특성을 갖는다. 다중 대역 저잡음 증폭기는 1.8 V의 공급 전압에 대해서 4.2~5.4 mW의 전력을 소비한다.

위성 DAB 수신을 위한 저잡음 증폭기의 설계 및 구현에 관한 연구 (A Study on Design and Implementation of Low Noise Amplifier for Satellite Digital Audio Broadcasting Receiver)

  • 전중성;유재환
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.213-219
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    • 2004
  • 본 논문에서는 1,452∼l,492 MHz L-Band 대역의 위성 DAB 수신기를 위한 저잡음증폭기를 입ㆍ출력 반사계수와 전압정재파비를 개선하기 위하여 평형증폭기 형태로 설계 및 제작하였다. 저 잡음증폭기는 GaAs FET소자인 ATF-10136을 사용한 저 잡음증폭단과 MMIC 소자인 VNA-25을 사용한 이득증폭단을 하이브리드 방식으로 구성하였으며, 최적의 바이어스를 인가하기 위하여 능동 바이어스 회로를 사용하였다. 적용된 능동 바이어스 회로는 소자의 펀치오프전압($V_P$)과 포화드래인 전류($I_{DSS}$)의 변화에 따라 주어진 바이어스 조건을 만족시키기 위해 소스 저항과 드래인 저항의 조절이 필요없다. 즉, 능동 바이어스 회로는 요구된 드래인 전류와 전압을 공급하기 위해 게이트-소스 전압($V_{gs}$)을 자동적으로 조절한다. 저잡음증폭기는 바이어스 회로와 RF 회로를 FR-4기판 위에 제작하였고, 알류미늄 기구물에 장착하였다. 제작된 저잡음증폭기는 이득 32 dB, 이득평탄도 0.2 dB, 0,95 dB 이하의 잡음지수, 입ㆍ출력 전압정재파비는 각각 1.28, 1.43이고, $P_{1dB}$ 는 13 dBm으로 측정되었다.

65-nm CMOS 공정을 이용한 94 GHz 고이득 차동 저잡음 증폭기 설계 (Design of 94-GHz High-Gain Differential Low-Noise Amplifier Using 65-nm CMOS)

  • 서현우;박재현;김준성;김병성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권5호
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    • pp.393-396
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    • 2018
  • 본 논문은 65-nm 저전력 CMOS 공정을 이용해 94 GHz 대역 저잡음 증폭기를 설계한 결과를 제시한다. 설계한 저잡음 증폭기는 4단 차동 공통소스 구조를 가지며, 트랜스포머를 사용해 각 단 및 입출력 임피던스 정합 회로를 구성했다. 제작한 저잡음 증폭기는 94 GHz에서 최대 전력 이득 25 dB을 보이며, 3-dB 대역폭은 5.5 GHz이다. 제작한 칩의 면적은 패드를 포함해 $0.3mm^2$이며, 1.2 V 공급 전원에서 46 mW의 전력을 소비한다.