0.25μmcmos工藝2.4ghz低噪聲放大器及壓控振蕩器設(shè)計

1、湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文0.25μm CMOS工藝2.4GHz低噪聲放大器及壓控振蕩器設(shè)計姓名：鄧建元申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師：謝中20050304A b s t r a c tW i t ht h ed e v e l o p m e n t o ft h et e c h n o l o g yo f w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n ，t h ed r e a

2、 m o fd a t ac o m m u n i c a t i o na n y w h e r ea n da n y t i m eh a sb e e n r e a l i z e dp r i m a r i l y ．A t t h es a m et i m e ，t h e d e m a n dh a sb e e no nag r e a tu p s u r g ef o rh i g h e r —r a

3、t e ，l a r g e r —c a p a b i l i t y a n dh i g h e r - p e r f o r m a n c eo fw i r e l e s s c o m m u n i c a t i o ns y s t e m s ．U n d e rs u c h c i r c u m s t a n c e s ，r e s e a r c h e si nt h e f i e l do

4、f r a d i oa n d w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n I Cb e c o m e m o r ea n d m o r ea c t i v e ．N o wt h e r ee x i s t s e v e r a lk i n d so fw i r e l e s s d a t ac o m m u n i c a t i o ns t a n d a r d ，

5、f o re x a m p l e ，i n 2 ．4 G H z I S M —b a n dt h e r ea r e8 0 2 ．11 ( b ／g ) s t a n d a r d ，B l u e t o o t ha n d h o m e R Fe t c ．W i t ht h ep r o g r e s so f C M O S t e c h n o l o g y ，t h e c h a r a c t

6、e r i s t i cs i z ei s s h r i n k i n g ，w h i c hc a n m e e t t h e r e q u i r e m e n t s o f s e v e r a l t e n G H z R F I C ．A t t h e s a m e t i m e ，t h ei m p r o v e m e n t o f d e v i c e m o d e l ，t h

7、ea p p e a r a n c eo f h i g hp e r f o r m a n c e p a s s i v eI Cd e v i c ea n de s p e c i a l l y t h er e a l i z a t i o no fi n d u c t o r si n c h i pm a k et h eR Ff r o n t —b a c kf u n c t i o nc i r c u

8、i t s i n t e g r a t i n gi n t o s i n g l e c h i pp o s s i b l e ．S o ，t h e c o m p e t i t i o na b i l i t y o fC M O St e c h n o l o g yi n R F I C i sl a r g e l ye n h a n c e db ya l lo f t h e s e p r o g r

9、 e s s e s ．I n t h i s t h e s i s i t i s p r e s e n t e d t h a t t h e d e s i g n o f L N A a n dV C O f o r 1 E E E8 0 2 ．1l b ／gW L A N r e c e i v e ri naO ．2 5u m C M O S p r o c e s s ．F o rt h e2 ．4 G H zr e

10、c e i v e rt h eR F i St u n a b l ef r o m2 ．4t o 2 ．4 8 3 G H z a n d t h eI Fi S 4 8 0 M H z ．T h e i n d u c t o ra n d c a p a c i t o ri n C M O S p r o c e s si s a ni m p o r t a n ti s s u e i n d e s i g n i n

11、gL N A a n d V C 0 ．T h e m o d e lo f i n d u c t o ra n d c a p a c i t o r a r ei n t r o d u c e di nt h ef i r s t ．W i t ht h e h e l p o f S O f t w a r eA S I T I C ，d i f f e r e n t k i n d so fi n d u c t o r

12、sa r es i m u l a t e dt o f i t t h er e q u i r e m e n to ft h e d e s i g n ．S t a r t i n g f r o mt h en o i s ea n a l y s i s ，t h er e l a t i o n s h i p o ft h en o i s ef a c t o ro f c i r c u i ta n d t h e

13、w i d t h o f M O S F E T i s d e d u c e d ，w h i c hi s q u i t ei m p o r t a n tf o rL N A ．I nt h eV C O d e s i g n i n g ，t h e m o d e lo f l i n e a rt i m ed e p e n d e n tn o i s ei sa d o p t e dt o c a l c

14、u l a t et h ep h a s en o i s e ．T h eq u a n t i t a t i v er e l a t i o n s h i p o fp h a s en o i s ea n do t h e rp a r a m e t e r si s o b t a i n e d ．T os o l v et h e c o n t r a d i c t i o no f g a i na n d

15、t u n i n gr a n g eo fV C O ，t h es e l f - a d j u s t e d - d i s c r e t eV C O i s i n t r o d u c e d ，b yw h i c ht h eg a i na n dp h a s e n o i s eo fV C O c a nb e l a r g e l yd e c r e a s e di n w i d et u

16、n i n gr a n g e ．T or e a c hb e t t e rp e r f o r m a n c eo fc i r c u i t ，t h eb i a sc i r c u i to f b a n dg a p r e f e r e n c ei s a d o p t e d w h i c h m a k e s t h e b i a sv o l t a g ea n d c u r r e n

17、 ti n d e p e n d e n t o f t h ep o w e r s u p p l ya n d t e m p e r a t u r e ．S e v e r a l k e ys i m u l a t i o nr e s u l t sa r ea c h i e v e di n t h ew o r ko f t h e t h e s i s ：t h ev o l t a g ec o n t r