طراحی و شبیه سازی تقویت کننده کم نویز فرا پهن باند با بهره بالا و عدد نویز پایین

در این مقاله پروسه کامل تحلیل، طراحی و شبیه سازی یک تقویت کننده کم نویز فراپهن باند با جزئیات کامل و دقیق به همراهمسائل و چالش های مهم پیرامون فراهم ساختن شرایط برای تحقق پوشش کامل باند فراپهن از فرکانس 3/1 تا 10/6 گیگاهرتز،کاهش عدد نویز پایین ، بالا بردن ضریب شایستگی و ... ارائه شد. نوآوری اصلی این پروژه در پیاده سازی صحیح تکنیک تنظیمضربدری به منظور افزایش پهنای باند و نیز تکنیک استفاده مجدد جریان برای کاهش توان مصرفی مدار با بهره گیری از حداقلتعداد ترانزیستور و چیدمان درست المان ها و انتخاب مقادیر آنها در جهت تحقق اهداف کلی پروژه و معرفی طرحی به مراتب بهتراز نقطه نظر شاخص های عملکرد آن در مقایسه با دیگر ساختارهای ارائه شده در سالهای گذشته می باشد. به نحوی که تا حدودزیادی از نظر شاخص های مهم سنجش عملکرد مدار از جمله پهنای باند، توان مصرفی، عدد نویز و در راس آنها ضریب شایستگی (FOM)، مدار بهینه ترین حالت را شاهد هستیم. پهنای باند بسیار بالا و 7/5 گیگاهرتزی تقویت کننده کم نویزپیشنهادی، تطبیق امپدان مناسب در ورودی و خروجی آن به طوری که پارامترهای (S(11 و (S(22 به ترتیب پایین تر از 10/489- و 14/630- دسی بل، بهره ولتاژ و بهره توان نسبتاً بالا به ترتیب برابر با 20/501 و 13/311 دسی بل، عدد نویز خوب در محدوده 2/521-2/149 دسی بل، خطسانی مطلوب در محدوده فرکانس کاری مدار به طوری که شاخص نقطه تقاطع مرتبه سوم (IIP3) برابر با 0dBm است، از نقاط قوت برجسته و قابل توجه طرح پیشنهادی می باشد به طوریکه این موارد به ضریب شایستگی (FOM) برابر با 44/25- دسی بل منجر شده است که بسیار قابل توجه می باشد.

کلیدواژه ها:

تقویت کننده کم نویز(LNA) ، فراپهن باند (UWB) ، تکنیک استفاده مجدد جریان ، عدد نویز (NF) ، ضریب شایستگی (FOM)