Inductorless balun low-noise amplifier (LNA) for RF wideband application to IEEE 802.22

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Costa, Arthur Liraneto Torres
• Orientador(a): Bampi, Sergio
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Circuitos integrados; Microeletrônica
• Palavras-chave em Inglês: LNA; Low noise amplifier; Wideband; IEEE 802.22 standard; WRAN; RF; Radio frequency; Balun; Receiver front-end; Integrated circuit design
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/106442

Um novo circuito amplificador de 50 MHz - 1 GHz com alta linearidade para o padrão IEEE 802.22 “wireless regional area” (WRAN) é apresentado. Ele foi implementado sem nenhum indutor e oferece uma saída diferencial para ser utilizada como balun. Técnicas de cancelamento de ruído e aumento de linearidade foram usadas para melhorar a performace do amplificador de modo que eles pudessem ser otimizados separadamente. A linearidade foi melhorada utilizando transistores conectados como diodo. O amplificador foi implementado em um processo CMOS 130 nm, em uma área compacta de 136 m x 71 m. As simulações são apresentadas para esquemáticos pós-leiaute para duas classes diferentes de projeto: um visando a melhor linearidade e o outro a melhor Figura de Ruído (FR). Quando otimizado para melhor linearidade, os resultados de simulação atingem um ganho de tensão > 23.7 dB (ganho de potência > 19.1 dB), uma figura de ruído < 3.6 dB na banda inteira (com 2.4 dB min), um ponto de intersecção de terceira ordem (IIP3) > 3.3 dBm (7.6 dBm max) e um coeficiente de reflexão de entrada S11 < -16 dB. Quando otimizado para melhor figura de ruído, ele atinge um ganho de tensão > 24.7 dB (ganho de potência > 19.8 dB), uma FR < 2 dB na banda inteira, um IIP3 > -0.3 dBm e um S11 < -11 dB. Resultados de simulação Monte Carlo confirmam baixa sensibilidade à variabilidade de processo. Além disso, uma baixa sensibilidade com a temperatura na faixa de -55 até 125 C foi observada para Ganho, FR e S11. Consumo de potência é 17.6 mA sob fonte de alimentação de 1.2 V.