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本文提出了在“输入阻抗‘非完全匹配’”下,CMOS源简并电感型低噪声放大器的优化设计方法。
本文总结了相关文献的研究成果,说明了现有文献的优化设计方法都是基于“输入阻抗‘完全匹配’”的理论推导。这类方法首先实现了反射系数的最优化,然后才在噪声、线性度、增益之间折衷,最终实现电路设计。
本文提出的优化设计方法,基于“输入阻抗‘非完全匹配’”的理论推导,实现了在噪声、线性度、增益、阻抗匹配之间的设计折衷,这样更加能够在苛刻的设计条件下实现较为理想的电路设计。
本文完成了以下工作,对所提出方法的正确性进行了验证:
1.推导出在输入阻抗“非完全匹配一下CMOS源简并电感型低噪声放大器各项指标(噪声系数、增益、三阶交调点、反射系数)与电路参数之间的数学关系。
2.将以上的数学关系的表达式统一表示成具有相同变量的四元函数fx(Lg,Ls,Vod,ID)的形式,因此,低噪声放大器的各项指标都可以由输入管的栅电感Lg、源电感Ls、过驱动电压Vod和电流ID唯一决定。
3.在三维的“参数空间”坐标系(L8,Ls,Vod)中,用曲面表示以上的函数,分析它们的交集(“设计空间”)在“参数空间”坐标系中的分布情况和变化趋势;提出电路的优化设计方法。
4.证明了在输入阻抗等于信号源阻抗时,“输入阻抗‘非完全匹配’”的理论推导结果和“输入阻抗‘完全匹配”现有的结果一致。
5.通过一系列的仿真数据,进一步证明了本文的理论分析和数学推导的正确性和实用性。