A 5.8 GHz CMOS LNA for WLAN Applications
rtc6715数据手册
Electrical Specification
(1) Absolute Maximum Ratings
SYMBOL
PARAMETER
Ratings
UNIT
Tstr
Storage Temperature Range
-65 to +150
°C
Totr
Operating Temperature Range
Application
AV Sender Surveillance Baby Monitor Wireless Camera Wireless Audio Wireless Earphone
Specifications subject to change without notice Rev V0.2
SEP 2007
Pin Descriptions
PIN NAME
1 VDDLNA5
2 RFIN_5G
3 RFGND
4
CS0 SPIDATA
5
CS1 SPILE
6
CS2 SPICLK
7 SPI_SE
8 BX
9 VDDESD 10 XTAL1 11 XTAL2 12 VDDSYN 13 NC 14 VDDRFVCO 15 VDD3D3 16 REG1D8 17 VDDBS 18 IFPDC_C 19 VDDIF 20 IFIN 21 AGC_C 22 VDDCP_6 23 VDD33_6 24 VT_6 25 AUIN_6 26 AUOUT6 27 FMIN_6 28 AUOUT_65 29 AUIN_65 30 VT_65 31 VDD33_65 32 FMIN_65 33 VDDCP_65 34 BBOUT2 35 VAMPIN 36 NC 37 VDD1 38 NC 39 VAMPOUT 40 VDDVAMP 41 VDD480VCO
ATF-52189中文资料
ATF-53189 Electrical Specifications
TA = 25°C, DC bias for RF parameters is Vds = 4.0V and Ids = 135 mA unless otherwise specified.
Symbol Parameters and Test Conditions
Pin Connections and Package Marking
S
3GX
G
S
D
Top View
S
D
S
G
Bottom View
Notes: Package marking provides orientation and identification:
“3G” = Device Code “x” = Month code indicates the month of manufacture. D = Drain S = Source G = Gate
0 19 20 21 22 23 24 25 26 P1dB (dBm)
Figure 5. P1dB @ 2 GHz, 4V, 135 mA. Nominal = 23 dBm.
Notes: 1. Distribution data sample size is 500 samples taken from 3 different wafers. Future wafers
V V V mA mA W dBm °C °C
Absolute Maximum 7 -5 to 1.0 -5 to 1.0 300 20 1.0 +24 150 -65 to 150
Thermal Resistance[2,4]
应用于802.11a的5.7GHz CMOS LNA设计
第30卷 第2期2007年4月电子器件Ch inese Jou r nal Of Elect ro n DevicesVol.30 No.2Ap r.20075.7GH z CMOS L NA Design f or 802.11a Appl ica tion 3YUA N Zhi 2y on g 1,J I N G W ei 2p in g21.Mi cr oel ectr oni cs Research &Devel op ment Center ,S hanghai Uni vers it y ,Sh anghai 200072,China;2.J i angsu K ey L ab of Cust om I C Desi g n ,N ant ong Uni versi t y ,Nantong J i angsu 226007,Chi naAbstract :A U 2N II high band 5.7GHz LNA for 802.11a WLAN application usi ng a st anda rd 0.18μm CMOS process has been designed.The topology of LNA was chosen ,noi se was anal yzed under given pow 2er di ssipation to choo se t he opt im um widt h of t ransi stor t o obt ai n t he mini mum noi se figure.Sim ulation shows t hat i n consi deration of only Bond Wi re effect ,t hi s LNA provide s a performa nce of 222.01dB S 11,-44.90dB S 22,15.06dB S 21,-39.44dB S 12,-4.19dBm IIP3,-15.6dBm P1dB wit h onl y 2.45/2.59dB noi se fi gure (NF),while drawi ng 10m W power f rom a 1.8V suppl y.Incl udi ng Bond Wi re a nd Pad effect s bot h ,det aile d performances have al so bee n proposed wi t h NF deterioration to 3.21/3.23dB ,but S parameter s change a li tt le af ter t uni ng and opt imization ,fi nally ,t he ci rcui t t urns out to have out st andi ngperformances.K ey w or ds :CMOS IC ;LNA ;noi se analysis ;WLAN EEACC :2570应用于802.11a 的 5.7GHz CMOS L NA 设计3袁志勇1,景为平21.上海大学微电子研究与开发中心,上海200072;2.南通大学江苏省专用集成电路设计重点实验室,南通江苏226007收稿日期6226基金项目国家自然科学基金项目资助()和江苏省高技术研究(工业部分)项目资助(B G 5)作者简介袁志勇(82),男,硕士研究生,主要研究方向为模拟集成电路设计,射频集成电路设计;景为平(52),男,研究员,主要研究方向为集成电路设计,j @摘 要:使用0.18μmCMOS 工艺设计应用于802.11a WLAN 的U 2N II 高频段5.7GHz 的L NA.首先选取L NA 结构,推导出噪声模型,然后选取在固定功率消耗下最小噪声系数对应的晶体管尺寸,再进行输入输出阻抗匹配和电路调整优化.在使用Bond Wire 不加Pa d 时提供-22.014dB S 11,-44.902dB S 22,15.063dB S 21,-39.44d B S 12,2.453dB/2.592d B 的噪声系数(NF ),-4.1915dBm 的三阶互调输入点(I IP 3),-15.6d B m 的功率1dB 压缩点(P1dB )和10m W 的功率消耗(Pd ).完全考虑Bond Wire 和Pa d 效应的性能参数也已经给出,但噪声系数恶化为3.21/3.23dB ,S 参数在电路调整优化之后变化不大,整体性能比较突出.关键词:CMOS 射频集成电路;低噪声放大器;噪声分析;无线局域网中图分类号:TN 432 文献标识码:A 文章编号:100529490(2007)022******* 无线通信科技产业被认为是21世纪最具有潜力的产业,如个人无线通信系统(W ireless Personal Com 2munication System )和无线区域网络(W i reless LAN ).IEEE 802.11a 的传输速率最高为54Mbit/s ,使用正交码分多工(Ort hogonal Frequency Division Multiplexing )作为调制技术,可以有效地降低多重路径衰落对接收器性能的影响,将比802.11b 和Bluetooth (2.4GH z 频带,最高11Mbit/s )具有更广泛的应用.由于CMOS 工艺的快速发展,CMOS 已达到射频电路的要求,且CMO S 成本较低,技术成熟,可以:200040:90407009200022:191194in g.wp nt u.e .和基频电路相结合成为单系统芯片,成为射频收发器(Transcei ver )的发展趋势.在无线通信系统的接收机中,低噪声放大器(Low Noi se Amplifier)处于系统第一级,它的噪声系数(Noi se Fi gure )决定了整个接收端的噪声性能.一个性能良好的LNA 应该具有低噪声,高增益和良好的线性度.1 电路结构1.1 L NA 结构采用噪声性能比较出色的单端电感退化结构[1],该结构已经成功应用于900MHz 的CMO S放大器设计[2].电感退化结构是使用比较广泛的一种结构,如图1.图1 电感退化结构LNA1.2 L NA 技术指标主要技术指标有:S 参数,输入输出电阻,功耗,噪声系数NF ,1dB 增益压缩点(P1dB ),三阶互调点(IIP3),稳定系数(Sta ble Factor )等.2 噪声分析电路采用串接式电感退化结构.电感退化结构LNA 中,噪声主要由输入级晶体管M 1决定,因此选取M 1的宽度来获得最小噪声系数,在模拟时再加入M 2晶体管.M 1管有三种主要噪声来源[1,3]:(1)沟道热噪声(Cha nnel Thermal Noise)[425],功率谱密度为i2dΔf=4k T γg d 0;(2)分布栅极电阻噪声(Di st ri buted G at e Re 2si sta nce Noise )[6],栅极多晶硅电阻值为:R g =R �W 3n 2L[7];(3)栅极感应电流噪声(Induced Gate Current N )[3],功率谱密度为i 2gΔf=Tδ综合上述噪声,M 晶体管总的噪声模型如图经计算得到噪声系数图2 输入晶体管M1的噪声模型N F =1+R l +R g R s+γαω0ωT ×1+2|c |δα25γ+δα25γQ L +δα25γQ L需要在给定功率下选取达到最小噪声系数时对应的晶体管宽度,经过分析计算,结果为[8]:ρ2opt ,p d=P d P 0|c |δ5γ[1+1+3|c|2(1+δ5γ)]Q L =Q L ,opt ,P d=P 0P d ρ2opt1+ρout=|c |γ5δ[1+1+3|c |2(1+δ5γ)]W opt =123ω0LC ox R s QL ,o p t ,P d 这样就求得最小噪声系数时的晶体管的最佳尺寸.但噪声系数对于晶体管宽度的变化并不敏感,因此取得的宽度是一个大概值,宽度变化最佳宽度20%的范围通常使噪声系数只变差0.1-0.2dB [3].3 电路设计3.1 晶体管宽度选取CMOS 0.18μm :L =1.8×10-7mv sat =8.4292×104m/s ,E sat =4.1×107V/m ,t o x =4.08×10-9m ,εS iO 2=3.45×10-11F/m ,C ox =8.46×10-3F/m 2,δ=5,γ=2.5,c =j 0.395,f =5.7G H z ,ωo =3.5814×1010rp s ,R s =50Ω.P 0=32V dd V sat E sat ω0R s=5.2109W 在未给定功率前,通过数学软件绘图可以直观地看到噪声系数作为P D 和ρ函数的图形,如图3.可以看出P d 在超过5mW ,ρ大于0.05后噪声系数曲线随P d 和ρ增加而缓慢下降.设定功率消耗P d =10.4218m W ,则i d =5.7899mA ,P d /P 0=,=5噪声系数作为ρ和W 的函数图形如图663电 子 器 件第30卷oi se :4k g g .12:0.002P 0/P d 00.4图3 噪声系数作为P D 和ρ函数的三维图形(a )P d =10mW 时噪声系数作为ρ(b )P d =10mW 时噪声系数作为W图4 噪声系数使用数学软件直接令9P (ρ,P d =0.01)9ρ=0解出ρopt =0.0974,NF min =2.766dB.此时Q L ,opt ,P d =0.01=4.32,W opt =127μm.另外在决定电流为5.881mA 时,对晶体管宽度与噪声系数的关系进行仿真.对于给定的工艺,仿真结果如图5,在叉指数为47时,噪声系数最小为0.877dB (NF min )和2.438dB (nf (2)),对应的晶体管宽度为117μm.在仿真噪声系数时不考虑匹配与增益问题,只考虑叉指数与噪声系数的关系.综合理论参数与工艺参数得出的最佳选择,M 1的尺寸选择为W =120μm ,直流偏置点选取为:V ds =1V ,V gs =0.7V ,I d =5.88m A ,g m =8,=3WL x =86f F (饱和区)M 的宽度也为μ,加上M 晶体管后,M 的实际偏置点略有偏移,但影响不大图5 晶体管的叉指数(Finger Number)与噪声系数的关系图3.2 输入输出匹配具体电路如图6.其中M 3,R bias 和R g 为M 1管提供偏置电压,M 3和M 1形成电流镜的结构,M 3的宽长比为M 1宽长比的1/2到1/4,降低M 1的电流来降低总的功耗.M 2管主要是为了消除M 1管漏极和栅极之间的密勒电容效应,提高输入输出之间的隔离度.交流情况下L d 一端接M 2的漏极一端接地,与C 1,C 2并联谐振,提供50Ω的输出阻抗匹配.L g ,L s 则提供50Ω的输入阻抗匹配和最佳噪声系数,由M 1管的小信号模型可以推导出:Z in =s (L s +L g )+1SC g s+g m1C g s L s (S =j ω)令Z in =50,解得:L s =50C gsg m1=0.14n H ,L g =1ω20C gs-L s =6.39n H .输入匹配时根据计算出的L g ,L s 值进一步调整为输入阻抗50Ω.图6 电感退化结构5.7GHz L NA 具体电路图输出匹配时简单地匹配为50Ω输出电阻.先求得未匹配时输出阻抗,由于工艺的电感Q 值不可能太高[9],用史密斯圆图在Q =1的等Q 值圆内进行阻抗匹配,这样匹配出来的电容电阻可以用工艺的电容电感来实现.实际的L s 比算出来的数值要大一点.C p 1,R p 1,C p 2,R p 2分别为输入端和输出端的Pad 模型.最后对整体电路参数进行联合微调优化,选取最佳性能的L ,参数763第2期袁志勇,景为平:应用于802.11a 的5.7GHz CMOS L NA 设计0.042C gs 2C o 121.2120m 21.C .3.3Bond Wire 和Pad 模型Bond Wi re :简单的等效为单位毫米电感串联单位毫米电阻:(0.8n H +0.16Ω)×L .Pad :简单的等效为0.15pF 电容串联250Ω电阻:(0.15p F +250Ω).考虑了Bo nd Wi re 和Pad 影响的电路具体参数如表1.不考虑Pa d 时电路的性能比较好,考虑Pa d 效应后噪声系数会恶化,S 参数在电路优化之后变化不大.表1 只考虑Bo nd Wir e 和完全考虑Bond W ire 和Pad 时电路具体的元件参数零件数值(Bond W ire)数值(Bond Wire &Pad)实现方式(Bond Wire)实现方式(BondWire &Pad)M 1(宽度)48×2.5μm 48×2.5μm NMOS NMOS M 2(宽度)48×2.5μm 48×2.5μm NMOS NMOS M 3(宽度)16×2.5μm 16×2.5μm NMOSNMOSL g 3.494n H 3.494nH RAD 螺旋电感rad =30μm ,nr =4.5RAD 螺旋电感rad =30μm ,nr =4.5L s (0.8n H +0.16Ω)×0.282(0.8n H +0.16Ω)×0.302磅线磅线L d 2.369n H 2.369nH Tur n 螺旋电感nr =2.5Tur n 螺旋电感nr =2.5L n 2.369n H 2.369nH Tur n 螺旋电感nr =2.5Tur n 螺旋电感nr =2.5R bia s 615Ω615ΩW =2μm ,L =166.216μm W =2μm ,L =166.216μm R g 2000Ω2000ΩW =2μm ,L =540.541μm W =2μm ,L =540.541μm C b lock 0.594pF 0.58pF M IM 电容,I t =22.9639μm MIM 电容,I t =23.23μm C 185f F 91f F M IM 电容,I t =8.79μm MIM 电容,I t =9.12μm C 253f F 42f F M IM 电容,I t =6.91μmMIM 电容,I t =6.15μmC p 1/0.15p F /理想电容R p 1/250Ω/理想电阻C p 2/0.15p F /理想电容R p 2/250Ω/理想电阻4 仿真结果电路图如图6,仿真结果如图7图7 考虑Bond Wire 和Pad 效应在内时电路S 参数,N F ,稳定系数,IIP3和P1dB 的仿真结果.其中II 3(B )≈(B )+Δ=+[68(83)]=8B ,B =56B 电路在G z 到G z 之间是稳定的完全考虑B W 和后的电路性能参数总表和近期其863电 子 器 件第30卷:P d m P in d m 12P -4012-2.49--100.0-2.47d m P 1d -1.d m.1H 10H .ond ire Pad他802.11a LNA的性能参数如表2,以便于比较.表2 电路性能参数及和其他设计的比较性能项目要求本文(Bond Wire)本文(Bond Wire&Pad)设计1设计2设计3设计4工艺/0.18μmCMOS 0.18μmCMOS0.18μmCMOS0.18μmCMOS0.18μmCMOS0.18μmCMOS频率/GHz 5.7 5.7 5.7 5.2 5.2 5.775-5.825 5.8 V dd/V/ 1.8 1.8 1.8 1.5 1.8 1.8P d/I d/mW/mA/10.26/5.710.24/5.694/2.228.55/5.79.1/5.0622.5/12.5 S11/dB<-10-22.014-23.096-14-18-9.99-15.5 S12/dB<-25-39.44-40.717/-32// S21/dB>1015.06313.5191215.210.34312.2 S22/dB<-15-44.902-41.806-9.6-22.4-11.1 NF/dBNFmin/nf(2)<3.8 2.453/2.592 3.21/3.235 1.4(片外元件) 2.9 4.38 3.74 IIP3/dBm>-12-4.19-2.847-6-20-1.63 P1dB/d B m>-17.8-15.6-14.6/-12-9.54-95 版图版图如图8,面积为850μm×735μm.其中图8 L NA版图BONDW IR E PAD和GND PAD之间用于连接Bond Wi re,距离为302μm,做DRC,L VS,L PE时用金属6连接,流片时空出,流片时PAD还得加上ESD保护电路.由于工艺的变化,估计偏置电阻的变化和寄生电容会导致直流工作点的偏移和输入输出阻抗的失配,引起性能下降,但N F有望控制在4dB 以下,具体结果有待流片后进行测试.6 结论本论文是以0.18μm CMOS工艺的R F Model 来设计应用于IEEE802.11a的无线区域网络的低噪声放大器.利用单级结构容易获得较低的功率消耗和较高的线性度,在电路模拟过程中已经考虑了B W和效应,在可能的流片之后还需要进行具体的测试本文的性能参数远远高于所需要的性能指标,输出匹配性能指标更是领先其他设计.但是P1dB 和IIP3指标还需要改进.未来工作,如果时间和精力允许的话将继续设计接收机后续电路,混频器,压控振荡器,功率放大器等等,向着收发器单芯片集成的远大目标一步一步前进,这也是一项艰巨的工程,只有团队合作才能够顺利地实现最终目的.参考文献:[1] Lee Tho mas H.CMOS射频集成电路设计[M].电子工业出版社,2004.P1972201,P209.[2] Karanicol as A N.A2.7V900M Hz CMOS LNA and Mi xer[C]//ISSC C Di g.Tech.Pap er s,1996,vol.39,pp.50251.[3] Shaeffer Derek K and L ee Thomas H.A1.5V, 1.5GHzCMOS Low Noise Amplifi er[J].IEEE J.Soli d2St ate C i rcuit s, MA Y.1997,32:7452739.[4] van der Ziel A,Noi se i n Soli d2St ate Devices and Lasers[C].In:Proc IEE E,Au g.1970,58:117821206.[5] Abi di A A,Hig h2Frequency Noise Measu rement s o n FET’swit h Smal l Di men s io ns[J].IE EE Trans.Elect ron Devices, Nov.1986,ED233:180121805,.[6] Ji ndal R P.Noi se Associat ed wi t h Di st ribut ed Resi st ance ofMOSFET Gate St ruct ures i n Int egrat ed C i rcuit s[J].IE EE Trans.El ect ro n Devices,Oct.1984,ED231:150521509,. [7] R azavi B,Yan R H,and Lee K F,Impact of Di st ribut ed G at eR esi stance on t he Performance of MOS Devices[J].IE EE Trans.C i rcuit s Syst.I,Nov.1994,41:7502754,.[8] Ein s p ruch N G.VL SI Elect ro nics:Micro st ruct ure Sci ence[M].New Y o rk:Academ ic,1989,vol.18,ch.1,p p.1237. [] y KB,Q I f Wy S B[]I S2 S,6,32963第2期袁志勇,景为平:应用于802.11a的5.7GHz CMOS L NA设计ond i re Pa d.9A s hb e t a l.H igh nd uc to rs o r i rel es s Appl ica tio ns in a Comple me nt ar ili con ipola r P roce s s J.E EE J oli d t a te Ci rcuit s J a n.1991:49.。
集成电路设计期末考试论文选题
集成电路设计与应用论文选题方向：1.半导体集成电路制造材料；如硅材料，砷化镓材料，新型碳纳米管材料方面的研究。
2.半导体集成电路工艺与设计技术；如超大规模集成电路电镀工艺；光刻工艺；超大规模集成电路工艺技术; 离子注入，隔离，超薄栅氧化层以及高K栅介质材料，金属栅，金属硅化物，源漏形成技术，光刻和腐蚀，多层布线，低K介质材料，先进金属化和扩散阻挡层，化学机械抛光以及与CMOS、双极和BICMOS等有关的其它VLSI工艺等。
3.集成电路（包括工艺或者技术）的发展及未来趋势的探讨；如半导体新技术，新材料材料，国际，国内半导体集成电路行业发展现状与未来趋势的研究等。
4.新器件结构，器件物理，建模以及TCAD 纳米器件和新器件结构，SiGe/Si异质结器件，单电子器件，量子器件，超导器件，器件以及工艺建模和模拟。
5.封装技术；封装有关技术和材料，如多芯片模块，直接芯片焊接，芯片倒装技术，与Cu/低K互连有关的封装问题，电源调配，光子器件封装。
6.其它方面。
论文格式要求1.要求论文包含题目，摘要，关键词，以及它们的英文翻译。
2.论文的字体，段落格式参照论文模板。
3.论文的字数大于2000字不含字符。
论文参考模板0.97dB/5.8GHz CMOS全集成低噪声放大器设计( 姓名张三专业***，学号2012***）摘要:采用TSMC 0.18um RF工艺，提出了一个可支持IEEE 802.11a无线局域网标准的5.8GHz CMOS低噪声放大器。
通过利用共源共栅结构和功耗受限下噪声和阻抗同步匹配技术（PCSNIM），在中心频率处所提出的低噪放大器的噪声系数（NF）只有0.972dB。
仿真结果表明：在1.8V供电电压下LNA的功耗为6.4mW，S可达17.04dB，输入1dB压缩点（P1dB）约为-21.19dBm。
增益21关键词：低噪声放大器；噪声系数；功耗Design of a 0.72dB, 5.8GHz fully integrated CMOS lownoise amplifier（Name Jack Lee Major *** Student ID 2012***）Abstract: A 5.8 GHz CMOS low noise amplifier(LNA) was proposed for the IEEE 802.11a wireless local area network(WLAN) standards using a TSMC 0.18um RF process. By using the cascode structure and power-constrained simultaneous noise and input matching technique (PCSNIM), the noise figure (NF) of the proposed LNA at the central frequency is only 0.972dB.The simulations demonstrate that the LNA has a power consumption of 6.4mW, a gain of 17.04dB, and an input 1-dB compression point (P1dB) about -21.19dBm while at 1.8V supply voltage.Key words: Low noise amplifier; Noise figure; Power consumption引言近年来，射频和微波电子工业发展的主要趋势是：通信市场爆炸性增长、应用频率迅速上升以及在微波领域硅基加工方法的使用[1]。
5.8 GHz 0.18μmCMOS低噪声放大器的设计
5.8 GHz 0.18μmCMOS低噪声放大器的设计周洪敏;张瑛;丁可柯【摘要】Based on TSMC 0.18μm CMOS technology, a novel circuit topology for a CMOS Low-Noise-Amplifier(LNA) is presented in this paper. In this circuit, a cascode topology with inter-stage matching network is designed at the frequency of 5.8 GHz. Choosing a inter-stage matching network presents lower power dissipation while achieving reasonable power gain. In order to save the chip area, a LC network is used instead of the large inductor. The simulation results show the for-ward gain(S21)is about 10.3 dB, as well as less than-16 dB isolation(S12)while operating at 5.8 GHz. The input imped-ance(S11)and the output impedance(S22)also represent good performance. In addition, the minimum noise figure and sig-nal linearity performance are quite good. It consumes only 12.7 mW under a 1.5 V voltage supply.%基于0.18μm CMOS工艺，设计了一个新型的低噪声放大器。
如何降低射频功率放大器的功耗方案比较
如何降低射频功率放大器的功耗方案比较在向着4G手机发展的过程中，便携式系统设计工程师将面临的最大挑战是支持现有的多种移动通信标准，包括GSM、GPRS、EDGE、UMTS、WCDMA和HSDPA，与此同时，要要支持100Mb/s～1Gb/s的数据率以及支持OFDMA调制、支持MIMO天线技术，乃至支持V oWLAN的组网，因此，在射频信号链设计的过程中，如何降低射频功率放大器的功耗及提升效率成为了半导体行业的竞争焦点之一。
目前行业发展呈现三条技术路线，本文就这三条技术路线进行简要的比较。
利用超CMOS工艺，从提高集成度来间接提升PA效率UltraCMOS采用了SOI技术，在绝缘的蓝宝石基片上淀积了一层很薄的硅。
类似CMOS，UltraCMOS能够提供低功耗，较好的可制造性、可重复性以及可升级性，是一种易用的工艺，支持IP块的复用和更高的集成度。
与CMOS不同的是，UltraCMOS能够提供与在手机、射频和微波应用领域普遍使用的GaAs 或SiGe技术相媲美甚至更好的性能。
尽管UltraCMOS和pHEMT GaAs都能提供相同级别的小信号性能并具有相当的网格通态电阻，但是，UltraCMOS能够提供比GaAs或SiGe 更优异的线性度和防静电放电(ESD)性能。
对于更复杂的应用，如最新的多模式、多频带手机，选择合适的工艺技术更为关键。
例如，在这些应用中，天线必须能够覆盖800～2200MHz的频段，开关必须能管理多达8路的大功率射频信号，同时还必须具有低插损、高隔离度、极好的线性度和低功耗。
适当的工艺技术能够改善技术选项的可用性，进而改善天线和射频开关的性能，最终改善器件的总体性能。
更重要的是，如果工程师在整个设计中采用同一工艺技术，能够获取更高的集成度。
例如，Peregrine公司在UltraCMOS RFIC方面的最新进展是推出SP6T和SP7T天线开关。
这些符合3GPP的开关满足WCDMA和GSM的要求，使得设计工程师可以在兼容WCDMA/GSM的手机中使用一套射频电路，并且实现业界领先的性能。
用于802.11a系统的5.8GHz 0.18μm CMOS全集成低噪声放大器设计
第30卷 第2期2007年4月电子器件Ch inese Jou r nal Of Elect ro n DevicesVol.30 No.2Ap r.20075.8GHz All 2on 2Chip L ow N oise Amplif ier in 0.18μm CMOS f orApplicat ion of 802.11a System 3J IA N G D on g 2mi n g ,H U A N G Fen g 2y i3,L U J i n g 2x ue ,Z H AO L i a ng(Ins ti t ute of R F &O E 2IC ,S out heast Universit y ,N anj i ng 210096,China)Abstract :A n a nal ysi s of i nput 2matchi ng and noi se and linearit y i s present ed ,which follows up a met hod t o upgrade t he general performa nce of Low Noise Amplifier.Noi se opt imization i s t aken on by sof tware and a 5.8GHz al l 2on 2chip Low Noi se Amplifier i n 0.18μm CMOS t echnology i s present ed.Wit h t he mea sure 2ment dat a of i nduct ors applied by t he Foundry ,paramet er ext raction i s carri ed on for t hese i nduct ors.An accurate on 2chip inductor s model i s realized for t he ci rcui t sim ulation.The result is t hat t he total circuit ’s power consumption i s 13mW ,t he power gain i s 14dB ,t he noi se fi gure i s 2.05dB ,and t he li neari t y per 2for ma nce i s t he IIP3of -1dBm.K ey w or ds :low noi se amplifier ;CMOS technology ;noi se opti mization ;inductor model EEACC :2570;1220用于802.11a 系统的 5.8GH z 0.18μm CMOS 全集成低噪声放大器设计3蒋东铭,黄风义3,陆静学,赵 亮(东南大学射频与光电集成电路研究所,南京210096,China)收稿日期62823基金项目江苏省自然科学基金资助(B K 66)作者简介蒋东铭(2),男,在读硕士生从事射频集成电路设计研究,y_j @63;黄风义(62),男,教授,博士生导师,f y @摘 要:通过对输入匹配、噪声和线性度的分析,给出了改进低噪声放大器综合性能的方法.利用软件对电路进行噪声优化,设计出了一个0.18μm CMOS 工艺的5.8GHz 全集成低噪声放大器.采用工艺厂家提供的电感测试数据进行参数提取,得到精准的电感模型并用于电路仿真.设计结果是整个电路功耗13mW ,功率增益为14dBm ,噪声系数为2.05dB ,线性度指标IIP3为-1dBm.关键词:低噪声放大器;CMOS 工艺;噪声优化;电感模型中图分类号:TN 722.3;TN 702 文献标识码:A 文章编号:100529490(2007)022******* 随着宽带无线通信技术的不断发展和市场的不断扩大,5GHz 无线射频频段得到了越来越广泛的应用[1].CMOS 工艺的高集成度、低价、低功耗使其生产的射频芯片比砷化镓工艺或双极性硅工艺的芯片具有明显的性价比优势[2];在芯片系统(Syst em On Chip ,SOC)的提出,要求越来越多的电路元件集成到单个芯片上.低噪声放大器(LNA )是无线射频接收机前端的重要模块,它的噪声系数、增益和线性度等指标对整个射频接收机系统的性能有重要影响,其中噪声系数几乎决定了整个接收机的噪声性能[1,2].本文设计的低噪声放大器使用0.18μm CMO S 工艺,可应用于WLAN 802.11a 标准的5.725～5.825GHz 频段.全部采用片上元件来实现,其中电感采用的是片上螺旋电感.基于螺旋电感的测量数据进行了电感模型参数提取,并用于电路仿真,提高了电感模型的精确度,也避免了使用键合线电感时感值不易控制的缺点.8:20001:20040:1979do m ian g 1.co m 194hua n g se 1 低噪声放大器电路设计在满足输入匹配前提下获得低噪声一般都采用源极电感负反馈的方式来实现[7].实际电路中则采用共源-共栅(Cascode )结构,可以减小MOS 管的密勒效应,减小输入匹配和输出匹配之间的影响,同时增加反向隔离度[3].本次设计采用的电路结构如图1所示.通过对传统结构的改进,在输入电感L g 和MOS 管M 1之间并联了接地电容C p 来调节输入功率匹配和最小噪声匹配,并适当增加输入响应的平坦度.图1 L NA 电路图1.1 输入匹配对于射频信号,隔直电容C in 可以忽略.输入信号电路如图2.图中将电路划分了两个参考平面.参考平面1的左侧所表现的信号输入阻抗即为信号源图2 输入匹配电路的输入阻抗R s ,一般为50Ω.现定义参考平面2的右侧,即晶体管一侧的输入阻抗为Z in =R eq +j ω0L eq .因此为了实现功率匹配,则需要使参考平面2左侧的输入阻抗匹配为R eq -j ω0L eq .此时有R eq =R sω2C 2pR 2s+(1-ω20C p L g )2(1)L eq=L g -C p (ω20L 2g +R 2s )2ω20C 2p R 2s +(1-ω20C p L g )2(2)而根据[5],有Z =j ωL +j ω+L =L +j (ωL ω)(3)C gs 为栅极和源极之间的电容,g m 为MOS 管的跨导.当输入电路谐振在ω0频率时,参考平面2两侧电路的实数部分相等,而复数部分则相互抵消,从而实现最大功率传输.1.2 噪声优化共源共栅结构的低噪声放大器,其噪声系数主要由共源的NMOS 管决定,而共栅管对噪声系数的影响很小,可以忽略[8].源极电感L s 形成源极去偶结构,在提高线性度的同时并不引起噪声系数的增加[7].本次设计所用的片内电感由于Q 值不高,提高了设计难度.采用精确的片上电感模型,提高仿真模型的精确度,能更精确的仿真和优化噪声系数[3].片上电感模型将在后文叙述.根据功率约束噪声优化设计方法[4],可以得到M 1的最优栅宽为W opt =13ω0LC o x R ′s(4)上式中C o x 为栅氧化层电容,L 为有效沟道长度,R ′s 为等效电源内阻,输入匹配时近似为R eq .这一最优栅宽W opt 在20%范围内变化对噪声系数的影响不大,一般小于0.2dB 左右.对于栅宽W opt 的器件,得到最小噪声系数为[7]F min =1+2.4γαω0ωT(5)γ和α是与沟道长度相关的参数,由工艺给出,ωT 为MO S 管的截止频率ωT ≈g mC gs(6)通过增加栅极电压可增大MO S 管的跨导g m ,能够提高MOS 截至频率ωT ,降低噪声系数.1.3 电路的线性度共源共栅结构的电路,其线性度主要由共栅管M 2决定.因此改善M 2管的栅宽W 和提高栅极直流偏压V gs 能有效地提高整个电路的线性度[5].但是M 2管的V gs 的增加又会导致M 1管的源漏电压V ds 的降低,降低了M 1管的线性度.因此,在不增加整体电路直流电压的情况下,电路线性化的改善主要通过M 2管的栅宽优化来得到.2 电路仿真与优化本次设计采用TSMC 的0.18μm CMOS 工艺库,基于BSIM3模型,采用Agilent 公司的ADS2003C 来进行电路仿真.为了提高片上电感的准确度,对片上电感单独进行了建模和参数提取仿真时采用的为电感模型为双π模型,如图3利用工艺厂家提供的片上电感的S 参数测试数据,183第2期蒋东铭,黄风义等:用于802.11a 系统的5.8GHz 0.18μm CMO S 全集成低噪声放大器设计8i n0s 10C g s g m C gssg m C gs s 0s -10C gs..用自主开发的模型参数提取方法[6]对模型进行了参数提取.参数提取结果再进行S参数仿真并和测试结果进行对比,如图4.片上电感品质因素Q的测试结果与仿真结果的对比如图5.从图4和图5可以看出,该模型在0～15GHz频段内能够很精确地模拟片上电感的性质.图3 片上螺旋电感的双π模型图4 电感S参数仿真与测试结果对照图5 电感品质因素仿真与测试结果对照通过ADS软件对电路进行优化得到LNA主要参数选择如下:M1栅宽90μm,栅极偏压为0.8 V,M2栅宽80μm.仿真在25℃、输入输出负载50Ω条件下,采用1.8V电源供电,得到的结果如图6～图9.(1)图6为S11和S22参数曲线,分别表征了输入端口与输出端口的匹配程度.在5.8GHz频率上,输入反射系数和输出反射系数都达到了-25 dB,实现了较好的匹配.(2)图7为S21参数曲线,表征了整个电路的增益情况.由图可知,在5.8GHz时,正向传输增益接近14dB.(3)图8为噪声系数曲线在中心频率58G z处整个电路的噪声系数为5B对于L和L都用片内电感实现,由于Q值较低,因此这个噪图6 输入与输出反射系数S11,S22图7 功率增益S21声系数是比较合理的.图8 噪声系数(4)图9为电路的1dB压缩点和三阶互调点的曲线.从图中可知,电路的1dB压缩点输入功率(P1dB)约为-12dBm,三阶互调点输入功率(IIP3)约为-1dBm.图9 线性度P1dB与IIP33 版图设计版图设计采用Cadence设计工具和TSMC的0.18μm CMO S元件库.在设计中,对于高频信号采用8边形焊盘,并使用顶层金属,减小焊盘的寄生电容和耦合引起的损耗整个版图如图所示由于电感都选用片内元件,因此面积较大版图将交付工艺厂家流片加工283电 子 器 件第30卷8..H2.0d.g s.10...图10 低噪声放大器版图4 结论通过理论推导和软件优化,并采用精确电感模型进行了电路仿真,设计了一个中心频率5.8GHz,噪声系数为2.05dB的CMO S全集成低噪声放大器,且实现了输入输出的良好匹配.本文所采用的电路优化方法,可为射频集成电路在芯片系统设计提供参考.随着工艺的提高和成本的继续降低,CMOS工艺能够更多地利用片上电感来设计射频集成电路.参考文献:[1] Lee Tho m as H,Hi rad Samavat i,Ham i d R R.52GHz CMOSWi reless LANs[J].IEEE TM T T,2002,50(1):2682280.[2] Asad A Abi di.R F C MOS Comes of Age[J],IEEE Micro waveMagazine,Decem ber2003,47260.[3] Chi u Hu ng2Wei,Lu Shey2Shi,Li n Y o2Sheng.A2.172dB NF5GHz Band 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一种应用于超宽带系统的宽带LNA的设计
收稿日期:2005206206; 定稿日期:2005208219基金项目:国家重点基础研究发展(973)计划资助项目(G2000036508);国家自然科学基金资助项目(60236020);国家高技术研究发展(863)计划资助项目一种应用于超宽带系统的宽带L NA 的设计桑泽华,李永明(清华大学微电子学研究所,北京 100084)摘 要: 结合切比雪夫滤波器,可以实现宽带输入匹配的特性和片上集成窄带低噪声放大器(L NA )的噪声优化方法。
提出一套完整的基于CMOS 工艺的宽带L NA 的设计流程,并设计了一个应用于超宽带(U WB )系统的3～5GHz 宽带LNA 电路。
模拟结果验证了设计流程的正确性。
该电路采用SM IC 0.18μm CMOS 工艺进行模拟仿真。
结果表明,该L NA 带宽为3～5GHz ,功率增益为5.6dB ,带内增益波动1.2dB ,带内噪声系数为3.3～4.3dB ,IIP3为-0.5dBm ;在1.8V 电源电压下,主体电路电流消耗只有9mA ,跟随器电流消耗2mA ,可以驱动1.2p F 容性负载。
关键词: 低噪声放大器;切比雪夫滤波器;超宽带;无线局域网中图分类号: TN722.3 文献标识码: A 文章编号:100423365(2006)0120114204A Wideband Low Noise Amplif ier for U ltra WideB and SystemSAN G Ze 2hua ,L I Y ong 2ming(I nstit ute of Microelect ronics ,Tsinghua Uni versit y ,B ei j ing 100084,P.R.China )Abstract : A new design flow is presented by combining the wideband match network theory with the low noise design technique for integrated narrowband low noise amplifier (L NA ).As a demonstration ,a wideband L NA is de 2signed based on this design flow ,which is validated by simulation using SMIC ’s 0.18μm technology.Results from the simulation show that the L NA circuit has achieved an operating f requency ranging f rom 3GHz to 5GHz ,a pow 2er gain between 4.4dB and 5.6dB ,a noise figure f rom 3.3dB to 4.3dB and an IIP3of -0.5dBm.The circuit dis 2sipates 11mA current f rom a single 1.8V power supply ,and it is capable of driving 1.2p F capacitive load.K ey w ords : Low noise amplifier ;Chebyshev filter ;Ultra wide band ;WL AN EEACC : 1220 1 引 言IEEE 802.15.3是一种无线个人域网(WPAN ,Wireless Personal Area Network )标准,包含MAC和P H Y 两部分。
A 5 GHz 0.95 dB NF Highly Linear Cascode LNA
A5GHz0.95dB NF Highly Linear Cascode Floating-Body LNA in180nmSOI CMOS TechnologyAnuj Madan,Member,IEEE,Michael J.McPartlin,Member,IEEE,Christophe Masse,William Vaillancourt,andJohn D.Cressler,Fellow,IEEEAbstract—A5GHz CMOS LNA featuring a record0.95dB noise-figure is ing an inductively-degenerated cascode topology combined withfloating-body transistors and high-Q passives on an SOI substrate,record noisefigure and superior lin-earity performance at5GHz are obtained.The low-noise amplifier (LNA)achieves up to11dB of gain while consuming12mW dc power,and is capable of supporting802.11a WLAN applications. The impact of SOI body-contact on the LNA RF performance is described and linked to improved intermodulation performance. Index Terms—Intermodulation distortion,linearity,low-noise amplifier(LNA),radio-frequency integrated circuits(RFICs), system-on-chip(SoC)CMOS,WLAN.I.I NTRODUCTIONH IGH data rate wireless local area networks(LAN)havefueled the rapid growth of portable electronics.To keep the overall solution cost of portable devices low,the wireless transceiver should be highly integrated with the baseband as a system-on-chip(SoC)solution,preferably using a low-com-plexity CMOS process[1].Due to the scaling-induced reduction in supply voltage,it has become increasingly difficult to inte-grate the RF front-end on the same chip with the digital base-band circuits,while also obtaining the required RF performance. As a result,“front-end modules”are typically used,which incor-porate performance-critical blocks such as the RF switch and the low-noise amplifier(LNA)on the receive side,and the power amplifier(PA)on the transmit side[2].In a typical radio re-ceiver front-end,the LNA is one of the key components since it dominates the radio sensitivity.The LNA design involves trade-offs between noise-figure(NF),gain,power dissipation,input matching,and harmonic content in the output signal.Adding in progressively lower power dissipation constraints inherent to battery-powered portable applications,a primary challenge in LNA design is achieving simultaneous noise and input matchingManuscript received May09,2011;revised September27,2011;accepted February02,2012.A.Madan and C.Masse are with Skyworks Solutions,Inc.,Woburn,MA 01801USA(e-mail:anuj.madan@).M.J.McPartlin and W.Vaillancourt are with Skyworks Solutions,Inc.,An-dover,MA01810USA.J.D.Cressler is with the School of Electrical and Computer Engineering, Georgia Institute of Technology,Atlanta,GA30332-0250USA.Color versions of one or more of thefigures in this letter are available online at .Digital Object Identifier10.1109/LMWC.2012.2187882at any given amount of power dissipation.Moreover,the ampli-fier’s compression point requirement also imposes a limitation on the LNA transistor size,making the simultaneous noise and input match even more difficult to achieve in practice.An integrated5GHz LNA implemented infloating body SOI CMOS technology is described in this letter.The activesilicon layer is isolated from the substrate by buried-oxide and is surrounded by shallow-trench isolation on all sides.The buried oxide layer combined with the high-substrate resistivity decrease substrate noise injection by providing isolation from the substrate.Due to the low-loss dielectric substrate,SOI inductors have higher self-resonant frequency and quality factor than those fabricated on bulk silicon.In this work,the 0.18SOI CMOS technology,originally intended for RF switch applications[3],allows one to achieve sub-1.0dB NF for the5GHz LNA.This work reports state-of-the-art noise performance,linearity and improved LNAfigures-of-merit for silicon-based5GHz LNAs targeting WLAN applications.II.D ESIGN OF THE CMOS LNAThe schematic diagram of the proposed LNA is shown in Fig.1.The LNA employs a cascode topology to realize the re-quired gain and provide isolation between the receive port and the antenna.The inductive matching elements are a combination of bondwires and on-chip inductors,and the capacitive elements are implemented as on-chip MIM capacitors.The isolated SOI substrate enables high-Q inductors to minimize the loss through matching network.The inductively-degenerated LNA can si-multaneously achieve minimum NF,input impedance matching, and maximum transconductance gain.The input impedance of the inductively degenerated LNA can be expressed as(1) where is the device transconductance and is the intrinsic gate-to-source capacitance of transistor M1.To match the input impedance to50,the imaginary part of the impedance can be eliminated by resonating and at an operating frequency of5GHz.The real part of the input impedance is shown as(2)1531-1309/$31.00©2012IEEEFig.1.Circuit schematic of the inductively-degenerated cascodeLNA.Fig.2.Die photograph of the fabricated LNA.The inductors used are 0.4nH for Ls,3.7nH for Lg,and 2.2nH for load inductor;the simulated quality factors,based on electro-magnetic simulations at 5GHz are 7.8,22.7,and 20.2,respec-tively.The value ofresistanceis chosen to ensure uncondi-tionally stable operation of the LNA up to 15GHz.TransistorsM1and M2are sized128wide with a minimum gate length of0.18.III.E XPERIMENTAL R ESULTSTo validate the design and probe the impact of various tech-nology options,the LNA has been fabricated in a0.18SOI CMOS process,with both floating-body and body-contacted FETs.The die photograph of the proposed LNA is shown in Fig.2.The active die area of the fully integrated LNAis(excluding the pads).On-chip MIM capacitors serve todecouple supply.All measurements were performed on a FR-4board after mounting the die directly on the board.The measured S-parameters of the floating-body LNA are plotted in Fig.3.Due to the combination of the on-chip matching network and the bond-wire inductance,the input return loss is 33dB at 5GHz,while the output return loss is 13dB at 5GHz.A small-signal gain of 11dB at 5GHz is obtained with a supply voltage of 1.5V and total current of8mA.Due to additional input capacitanceassociated with the body-contacted FET,a slightly different inductor valueat the input gives an input return loss of 22dB,as shown in Fig.3.Fig.3.S-parameters of floating-body and body-contacted LNA with integrated input and output matched to 50 .Fig.4.De-embedded NF of the LNA.The gain of the body-contacted LNA biased at the same cur-rent is reduced to 9.3dB,primarily because of lower transcon-ductanceof the body-contacted device as compared to the floating body device.A 0.95dB NF with an error ofis measured across five samples at room-temperature for the floating-body LNA at 5GHz,as shown in Fig.4.When the body terminal of the FETs is tied to its source terminal in the body-contacted LNA,the increased gate resistance due to the polysilicon abutting the body-contact degrades the NF to 1.9dB at 5GHz.Power handling capability of the LNA is critical for WLAN applications in order to avoid LNA compression and preserve the modulated signal received at the front-end.The input 1dBcompression pointfor the LNAs was measured to be ,as shown in Fig.5(a).A two-tone test with equalpower levels at 5.000GHz and 5.001GHz was performed to measure the input third-order intercept point (IIP3),as shown in Fig.5(b).The floating-body LNA has an IIP3of 5dBm while the body-contacted LNA has an IIP3of 6.5dBm.Minimum-achievable noise-figurefor a body-con-tacted device is 1dB higher than the floating-body device,asMADAN et al.:5GHZ 0.95DB NF HIGHLY LINEAR CASCODE FLOATING-BODY LNA3Fig.5.(a)Measured inputP compression point,and (b)comparison of measured harmonics and IIP3of theLNAs.Fig.6.SimulatedNF and extracted R comparison of the LNA input de-vice.TABLE IP ERFORMANCE C OMPARISON B ETWEEN R ECENTLY P UBLISHED LNASillustrated in Fig.6.This is primarily attributed to the higher gate-electrode resistance for body-contacted device,which is in-dependent of frequency [8].To evaluate the performance of the LNAs,different figure-of-merit (FOM)are often used.is the ratio of the gain (in dB)to the dc power consumption (in mW),which is more com-monly used for comparing low-power LNAs.Furthermore,it can be expanded to include the NF,IIP3,and operating fre-quency (fc)as follows [9].A larger FOM is better in all casesA comparison between the present LNAs and other recently published LNAs is presented in Table I [4]–[9].It should be noted that all of the LNAs shown are fully integrated without off-chip components.By achieving a 0.95dB NF while con-suming 12mW,this LNA exhibits the lowest NF and highest.Furthermore,the proposed LNA also meets the stringent wireless LAN standards demanding high linearity and power-handling capability for the 802.11a/n standard.IV .C ONCLUSIONWe have presented a fully-integrated 5GHz LNA for 802.11a/n WLAN applications.This state-of-the-art LNA features a NF below 1.0dB and has 11dB power gain,while consuming 12mW of power and maintaining an input return loss of 33dB.The measured input 1dB compression point at5GHz is,while IIP3is 5dBm.The body-contacted FET LNA performance is compared with the floating-body LNA.Due to the additional polysilicon gate resistance,the body-contacted FET based LNA is seen to have higher NF.R EFERENCES[1]M.Zargari et al.,“A dual-band CMOS MIMO radio SoC for IEEE802.11n wireless LAN,”IEEE J.Solid State Circuits ,vol.43,no.12,pp.2882–2895,Dec.2008.[2]C.-W.Huang et al.,“A 525mm highly integrated dual-band WLANfront-end module simplifies 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Alienware Area-51m R2 设置和规格说明书
Alienware Area-51m R2设置和规格管制型号： P38E管制类型： P38E002June 2020Rev. A01注意、小心和警告:“注意”表示帮助您更好地使用该产品的重要信息。
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目录章 1: 设置 Alienware Area-51m R2 (4)Alienware 显卡增强加速器 (4)章 2: Alienware Area-51m R2的视图 (5)正面 (5)右 (5)左侧 (5)基座 (6)显示屏 (7)背面 (8)底部 (9)章 3: Alienware Area-51m R2的规格 (10)尺寸和重量 (10)处理器 (10)芯片组 (11)操作系统 (11)内存 (11)外部端口 (12)内部插槽 (12)以太网 (12)无线模块 (13)音频 (13)存储 (14)介质卡读取器 (14)键盘 (14)摄像头 (15)触摸板 (15)电源适配器 (16)电池 (16)显示屏 (17)GPU —集成 (18)GPU —独立 (18)操作和存储环境 (18)章 4: 键盘快捷方式 (20)章 5: Alienware Command Center (21)章 6: 获取帮助和联系 Alienware (22)3设置 Alienware Area-51m R2:根据您所订购的配置，本文档中的图像可能与您的计算机有所差异。
连接计算机附带的一个或两个电源适配器，然后按电源按钮。
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为了获得最大游戏性能，建议连接，或戴尔认可的适配器来为您的设备供电。
5_8GHzCMOS混频器设计
基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(90307016);国家预研项目(E0617010)518GHz CMOS 混频器设计任怀龙1,默立冬1,吴思汉2,陈兴1,冯威1,廖斌1,吴洪江1(11中国电子科技集团公司第十三研究所,石家庄050051;21国防科技信息研究中心,北京100028)摘要:介绍了C MOS 混频器主要技术指标的设计思路和技术。
采用0118L m C MOS 工艺,使用Agilent 公司的ADS 软件设计出一种518GHz C MOS 混频器电路,结果表明,工作电压118V 时,RF 频率518GHz,本振频率5178GHz,中频频率20MHz 下,转换增益713dB 、输入1dB 压缩点-813dB m,噪声系数817,工作电流小于5mA,该电路已交付流片。
关键词:C MOS 混频器;转换增益;线性度中图分类号:TN405 文献标识码:A 文章编号:1003-353X (2008)03-0257-04Design of 518GHz CMOS MixerRen Huailong 1,Mo Lidong 1,Wu Sihan 2,Chen Xing 1,Feng Wei 1,Liao Bin 1,Wu Hongjiang 1(11The 13th Resea r ch I nstitute ,CETC,Shi jia z huang 050051,China;21The Research Center o f De f ense T echnology In f ormation,Bei j ing 100028,China)Abstract:The design techniques of improved CMOS mixers were illustrated.Based on 0118L m CMOSprocess,a 518GHz C MOS mixer was designed with Agilent ADS.The simulated results show that this mixer achieves a conversion gain of 713dB,input 1dB gain compress of -813dBm,and a noise figure of 817dB,while consuming less than 5mA from a single 118V supply,the circuit is in manufacturing.Key words:C MOS mixer;c onversion gain;linearity EEAC C:2570A0 引言近年来,无线通信系统,如无绳电话、手机、PDA 、W LAN 、导航仪等,已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
ATF-53189中文资料
available
Specifications 2 GHz, 4.0V, 135 mA (Typ.)
ATF-53189 is ideally suited for Cellular/PCS and WCDMA wireless infrastructure, WLAN, WLL and MMDS application, and general purpose discrete E-pHEMT amplifiers which require medium power and high linearity. All devices are 100% RF and DC tested.
Offset BW = 5 MHz Offset BW = 10 MHz
dBc
—
-54.0
dBc
—
-64.0
Notes: 1. Measurements at 2 GHz obtained using production test board described in Figure 1. 2. ACLR test spec is based on 3GPP TS 25.141 V5.3.1 (2002-06)
ATF-53189 Electrical Specifications TA = 25°C, DC bias for RF parameters is Vds = 4.0V and Ids = 135 mA unless otherwise specified.
物联网wifi芯片
物联网应用的蓬勃发展也带来了新一轮的无线通信技术商机，越来越多的芯片(如处理器和微控制器MCU)厂商开始厉兵秣马，加快了WiFi/BT/ZigBee等技术的研发，以卡位物联网市场。
从2013年至今，整合无线的单芯片MCU、集成MCU和无线功能的模块、整合嵌入式处理器和无线的单芯SOC等产品和方案全线开花.1、ESP82662014年上半，针对物联网市场，推出了一款名为ESP8266 wifi芯片，其核心是一块Diamond Standard 106Micro控制器的高集成度芯片。
据悉，该芯片是当时行业内集成度较高的Wi-Fi MCU芯片，集成了32位MCU、WiFi射频、基带、MAC、TCP/IP于单颗SoC 上，实现了板上占用空间最小化。
同时ESP8266 也只有7个外围器件，大大降低了ESP8266的模组BOM成本，也正因为如此，该芯片迎合了智能家居市场的价格要求。
另外，该芯片的WLAN 拥有领先的电源控制算法，可在省电模式下工作，满足电池和电源设备苛刻的供电要求。
特征:802.11 b/g/nWi-Fi Direct (P2P)、soft-AP内置TCP/IP协议栈内置TR开关、balun、LNA、功率放?大器和匹配??网络内置PLL、稳压器和电源管理组件802.11b模式下+19.5dBm的输出功率支持天线分集断电泄露电流小于10uA内置低功率32位CPU：可以兼作应?用处理器SDIO 2.0、SPI、UARTSTBC、1x1 MIMO、2x1 MIMOA-MPDU 、A-MSDU的聚合和0.4μs的保护间隔2ms之内唤醒、连接并传递数据包待机状态消耗功率?小于1.0mW (DTIM3【应用场景】智能电源插头、家庭自动化、网状网络、工业无线控制、婴儿监控器、网络摄像机、传感器网络、可穿戴电子产品、无线位置感知设备、安全ID标签、无线定位系统信号等。
2、RTL8710RTL8710是一个完整且自成体系的WiFi网络解决方案，能够独立运行，也可以作为从机搭载于其他主机MCU 运行。
A 5GHz resistive-feedback CMOS LNA for low-cost multi-standard applications
Figures 11.5.4 and 11.5.5 show the impact of RF, CF and CPFB on circuit performance. It was found that these parameters have negligible effect on linearity, and varying RF by ±12.5% will change the noise figure by +0.1dB. Figure 11.5.6 is a table comparing our reported performance to other published data. The power is somewhat high but could be lowered, particularly if less gain and/or bandwidth are required. Note the power in M4 would typically be associated with the mixer in a receiver, and is 6.8mW in our design. Figure 11.5.7 is a micrograph of one of the LNAs and output driver.
erly sizing RL, M3 and I3 as explained below. It is well known that
the input impedance of the source of M3 is inductive, given by
LEQ
#
Cgs3
RL gm3
RL 2Sft3 , (2)
联盛德微电子 WM_W600_SDK 用户手册说明书
WM_W600_SDK用户手册V1.0北京联盛德微电子有限责任公司 (winner micro)地址：北京市海淀区阜成路67号银都大厦18层电话：+86-10-62161900公司网址：文档修改记录目录文档修改记录 (2)目录 (3)1引言 (5)1.1概述 (5)1.2芯片简介 (5)1.3SDK基本特征 (8)2SDK使用说明 (11)2.1软件架构 (11)2.2目录结构 (11)2.3编译连接 (12)2.3.1KEIL工程编译 (12)2.3.2GCC编译 (12)2.3.3编译结果 (12)2.4烧录固件 (13)2.4.1通过ROM烧录 (13)2.4.2通过SecBoot烧录 (13)2.5程序调试 (14)2.5.1固件调试信息 (14)2.5.2JTAG/SWD调试 (14)2.5.3AT指令调试 (14)3开发工具 (15)3.1编译工具 (15)3.1.1KEIL (15)3.1.2GCC (15)3.2IMG生成工具 (15)3.3下载工具 (16)3.4调试工具 (16)4开发指南 (17)4.1WM_SDK启动方式 (17)4.2用户程序入口 (17)4.3内存使用 (18)4.4FLASH布局 (18)4.5用户参数管理 (18)4.6系统参数管理 (19)1引言1.1概述本文主要描述W600软件开发包（SDK）的功能和使用方法，该SDK集成了600硬件驱动（BSP）、实时操作系统、TCP/IP协议栈、WiFi协议栈以及其它公共模块，能够满足大部分应用软件的需求。
1.2芯片简介Figure 1 W600芯片架构●芯片外观QFN32封装●芯片集成度集成Cortex-M3处理器，80MHz频率集成288KB SRAM集成1MB FLASH集成8通道DMA控制器，支持任意通道分配给硬件使用或是软件使用，支持16个硬件申请，支持软件链表管理片上集成2.4G射频收发器，满足IEEE802.11规范集成PA/LNA/TR-Switch集成32.768KHz时钟振荡器集成电压检测电路集成LDO集成电源控制电路集成上电复位电路●芯片接口集成1个SDIO2.0 Device控制器，支持SDIO 1位/4位/SPI三种操作模式，工作时钟范围0~50MHz集成2个UART接口，支持RTS/CTS，波特率范围1200bps~2Mbps集成1个高速SPI从设备接口，工作时钟范围0~50MHz集成1个SPI主/从接口，主设备工作时钟最高为20MHz，从设备支持最高6Mbps数据传输速率集成一个I2C控制器，支持100/400Kbps速率集成GPIO控制器集成PWM控制器，支持5路PWM单独输出或者2路PWM输入。
RFaxis推出5GHz WLAN射频(RF)前端解决方案
RFaxis 推出5GHz WLAN 射频(RF)前端解决方案
领先的半导体公司以震撼价格推出顶级全线802.11a/n/ac 射频集成电路
专注于为无线连接和蜂窝移动市场提供创新型下一代射频解决方案的
无晶圆半导体公司RFaxis 今天宣布，该公司的5GHz WLAN 射频（RF）前端解决方案RFX5000 和RFX5000B 将于下月正式投产，以配合多家客户的产能扩张进度。
RFX5000 和RFX5000B 是RFaxis 推出的第二代纯CMOS 单芯片/单硅片射频前端集成电路（RFeIC），该产品专门为快速增长的5GHz WLAN 市场而优化，同时支持新兴的802.11ac 标准。
RFaxis 宣布将以前所未闻的超低价格向客户提供这些顶尖品质的5GHz 射频前端解决方案，与此同时，这些产品还将保持与当今市场上各种主流解决方案的引脚兼容性，例如Skyworks SE5007T、SE5007BT、SE5012T 和SE5012BT。
RFaxis 董事长兼首席执行官Mike Neshat 表示：自从我们在今年6 月的台北国际电脑展（Computex）上发布纯CMOS 5GHz 射频集成电路以来，客户反响相当热烈。
现在，我们非常高兴以业界前所未有的震撼价格为客户带来这些最前沿的5GHz 射频前端产品。
随着Wi-Fi 产品从当今占据主流的
单频段2.4GHz 过渡到双频段2.4/5GHz 解决方案，5GHz 射频前端的物料清
单成本成为一个不容忽视的瓶颈。
加之目前越来越多的Wi-Fi 产品被部署为。
CMOS射频前端LNA的设计
CMOS射频前端LNA的设计尹强;黄海生;曹新亮;杨锐【摘要】Using the TSMC RF CMOS 0. 13 μm process, a low noise amplifier ( LNA) with cascode was designed which was applied to the mobile communications standard TD-SCDMA 2 GHz. The circuit parameters were initially calculated, then were cho-sen by using ADS. The circuit was simulated by using the ADS2009 of Agilent's radio frequency EDA platform. The results show that the power consumption of the LNA is only 3 mW in the 1. 2 V supply voltage, the power gain is 18. 96 dB, the input and output matchings are also less than-30 dB, the noise figure ( NF) is 1. 15 dB, and the input 1 dB compression point is-9 dBm. The LNA meets the anticipated requirements.%采用TSMC RF CMOS 0.13μm工艺设计了一款共源共栅结构的低噪声放大器(Low Noise Amplifier,LNA),该放大器应用于移动通信主流标准TD-SCDMA 2 GHz中.先初步计算电路参数,后经ADS调谐折中选择电路参数.利用安捷伦公司(Agilent)射频EDA平台ADS2009对电路进行仿真.结果表明,该LNA在1.2 V电源电压下,功耗仅为3 mW,正向功率增益为18.96 dB,输入输出匹配均小于-30 dB,噪声系数为1.15 dB,且输入1 dB压缩点为-9 dBm,满足预期的设计要求.【期刊名称】《电子元件与材料》【年(卷),期】2018(037)006【总页数】5页(P68-72)【关键词】低噪声放大器;CMOS;ADS;共源共栅;匹配;射频【作者】尹强;黄海生;曹新亮;杨锐【作者单位】西安邮电大学电子工程学院, 陕西西安 710121;西安邮电大学电子工程学院, 陕西西安 710121;延安大学物理学与电子信息学院, 陕西延安 716000;西安邮电大学电子工程学院, 陕西西安 710121【正文语种】中文【中图分类】TN432无线接收机系统在射频集成电路的设计应用中最广泛,也最具有挑战性[1-2]。
高增益低噪声放大器(LNA)的设计资料
本科生毕业设计[论文] 高增益低噪声放大器（LNA）的设计院系专业班级姓名学号指导教师2017年1月13日华中科技大学IC课程设计（论文）学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：2017 年 1 月13 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
本学位论文属于1、保密囗，在年解密后适用本授权书2、不保密囗。
（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：2017 年 1 月13 日导师签名：2017 年 1 月13 日摘要低噪声放大器（Low Noise Amplifier，LNA）作为整个射频接收系统第一级，直接影响着整个系统的性能。
它的主要功能就是将从天线接收到的微弱信号进行放大，同时将其输出给后级的混频器，在这个过程中LNA引入信号中的噪声非常低，对信号进行初步的降噪处理，如果信号在通过LNA时引入的噪声较大或者没有将信号放大，那么其后的射频模块将无法对有用信号进行处理。
所以应用中的低噪声放大器必须具有最佳的噪声系数（NF），具有良好的线性度且对信号有一定的放大功能。
基于以上的研究背景，本文设计了一款高增益宽带低噪声放大器，详细的介绍了它的设计过程。
文章首先对宽带低噪声放大器进行了简单介绍，包括它的研究背景及国内外发展现状，接着介绍了在设计低噪声放大器中我们要注意的几个主要的参数，包括噪声、功率增益、输入匹配、线性度和S参数。
最后详细的介绍了我们的电路设计过程，包括一级和二级电路的选择以及其中一些工艺参数的设计，并给出了仿真结果，供大家分析和讨论。
【考题】CSJ007-射频技术-考核试题 大学试卷试题
姓名：得分：一、单项选择题（每题3分；共18分）1.以下关于射频的描述错误的是：（）A.射频是指可以辐射到空间的电磁频率。
B.当电磁波频率低于100kHz时，不能形成有效传输。
C.射频是一种高频交流变化电磁波的简称。
D.频率大于100kHz的电磁波称为射频。
2.关于等效全向辐射功率（EIRP），以下描述错误的是（）A.EIRP是天线在特定方向上所辐射的功率。
B.AP发射功率是影响接收信号强度的最主要因素。
C.如果设备的发射功率为100mW，天线的增益为10dBi，则EIRP为30dBm。
D.计算EIRP时需要考虑到馈线损耗因素。
3.关于dB和dBc的描述正确的是：（）A.dB表征的是一个相对值，dBc表征的是一个绝对值。
B.如果甲功率是乙功率的两倍，则甲的功率比乙的功率大2dB。
C.dB和dBc的计算方法完全一样。
D.甲天线增益为12dBd,乙天线增益为14dBd,则乙增益是甲增益的两倍。
4.关于接收机灵敏度描述不正确的是：（）A.接收灵敏度用 dBm 表示。
B.数据速率越高对接收机灵敏度要求越高。
C.AP功率越大，接收灵敏度越大。
D.当接收端的信号小于标称的接收灵敏度时，接收端将不会接收任何数据。
5.EVM是衡量（）质量的一种指标。
A.信号强度B.干扰信号C.信号隔离D.调制信号6.无线系统间的干扰不包括：（）A.邻频干扰。
B.杂散干扰。
C.互调干扰。
D.阻塞干扰。
二、多项选择题（每题4分；共28分）1.无线电波的发射功率通常有两种衡量标准，以下换算正确的是：（）A.40W=46dBmB.500mW=27dBmC.2W=33dBmD.50mW=14dBm2.以dBm为单位的指标包括：（）A.天线增益B.EVMC.信号强度D.发射功率3.关于天线的增益单位dBi和dBd，以下描述正确的是：（）A.dBd的参考基准为偶极子天线增益。
B.dBi的参考基准为理想点源天线增益。
C.dBd=dBi+2.15。