Zusammenfassung
Die präsentierte Arbeit behandelt die Realisierung eines breitbandigen, rauscharmen, integrierten Verstärkers (LNA) für den Einsatz im Bereich der drahtlosen, mobilen Kommunikation. Die Umsetzung des LNAs erfolgte in einer modernen 65-nm-CMOS-Technologie. Um die geforderte breitbandige Impedanzanpassung bei gleichzeitigem geringen Rauschen zu ermöglichen, wurde negative Rückkopplung eingesetzt. Die simulierte Rauschzahl (NF) betrug 1,94 dBm bei höchster Verstärkung von 25 dB über einen weiten Frequenzbereich von 100 MHz bis 1 GHz. Um möglichst hohe Flexibilität zu gewährleisten, kann die Verstärkung des LNAs über einen Bereich von 11 dB programmiert werden. Die Verstärkerbandbreite beträgt 2 GHz, die Linearität IIP3 ist bei der höchsten Verstärkung −6,5 dBm, und der simulierte Eingangsreflexionskoeffizient S11 ist über das gesamte Frequenzband kleiner als −19 dB. Eine zusätzliche programmierbare Verstärkerstufe (SDC) wurde realisiert, um einen differentiellen Verstärkerausgang zu generieren und den programmierbaren Verstärkungsbereich auf insgesamt 20 dB zu erhöhen.
Summary
This paper presents a broadband variable gain low noise amplifier (LNA) suitable for multistandard receivers. The LNA has been implemented in 65 nm CMOS technology. To provide low noise input impedance matching, a negative-shunt feedback matching has been proposed. This LNA achieves a simulated noise figure less than 1.94 dBm at the highest gain (25 dB) over a wideband frequency (100 MHz–1 GHZ). Furthermore, the gain of the LNA is variable over a wide range of 11 dB and S11 is less than −19 dB over the entire desired frequency band. The −3 dB bandwidth is 2 GHz, the IIP3 is −6.5 dBm at the highest gain. The LNA drains 18.3 mA from a 1.2 V supply and 7.3 mA from a 2.2 V supply. In addition, a single-ended to differential converter (SDC) is presented providing a differential output for the LNA and increasing the gain re-configurability range to 20 dB.
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Dali, S., Sturm, J. Design of a reconfigurable gain low noise amplifier for multistandard receivers in 65 nm technology. Elektrotech. Inftech. 127, 78–85 (2010). https://doi.org/10.1007/s00502-010-0725-2
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