선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 논문은 TSMC 0.18 um RF CMOS 공정을 이용하여 단입 일력-차동 출력 이득 제어 저잡음 증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안된 저잡음 증폭기는 단일 입력 차동 출력 구조로 차동 출력의 크기는 같으며, 180도 위상차를 갖는 신호가 출력되어야 한다.
제안 방법
- 광대역 정합을 위하여 cascode 구조의 귀환 회로를 이용하여 입력 정합을 용이하게 하고, 단순한 LC BPF회로를 구성하여 전체 정합을 하였으며, 출력은 단순한 LC 정합을 하였다. 잡음 최적화와 선형성을 위해 트랜지스터 泌과 M의 크기를 결정하였으며, 낮은 이득 모드를 위해 트랜지스터 M을 두었다.
- 단일 입력-차동 출력 증폭기 구조로서 외부에 발룬 회로를 사용하지 않도록 하였다. 입력 신호 K”은 必의 게이트에 인가되어 위상이 반전되어 출력하게 되고 위상이 반전된 신호는 泌의 게이트에 입력되어 다시 위상 반전이 되어 μ硕과 f娅에서 180 도 위상이 반전된 출력 신호를 얻을 수 있다.
- 첫 단은 단일 입력 단일 출력 스위칭 이득 제어 구조로서 저잡음 증폭기에 입력 신호가 작을 때는 일반적인 저잡음 증폭기로 동작하며, 입력 신호가 클 때 스위칭 모드로 동작하여 높은 선형성과 높은 전력 효율을 갖도록 하였다. 두 번째 단은 액티브 발룬 구조로서 외부 소자인발룬이 요구되지 않아 저가형 통신에 유리하도록 설계 하였다.
- 또한, 전력 효율을 높이기 위하여 바이패스 모드를 두어 저 전력 통신에 유리하도록 하였다. 두 번째 단은 액티브 발룬 구조를 이용하여 외부 소자를 줄이는 구조로 저가형 통신에 유리하도록 하였다. 측정 결과는 높은 이득 모드에서 차동 출력전력 이득은 각각 14.
- 또한, 전력 효율을 높이기 위하여 바이패스 모드를 두어 저 전력 통신에 유리하도록 하였다. 두 번째 단은 액티브 발룬 구조를 이용하여 외부 소자를 줄이는 구조로 저가형 통신에 유리하도록 하였다对
- 이는 피드백 구조의 광대역 매칭의 용이성과 BPF 구조의 이득과 잡음 지수가 우수한 특성을 이용하여 증폭기 성능을 최적화 하였다. 또한, 전력 효율을 높이기 위하여 바이패스 모드를 두어 저 전력 통신에 유리하도록 하였다. 두 번째 단은 액티브 발룬 구조를 이용하여 외부 소자를 줄이는 구조로 저가형 통신에 유리하도록 하였다对
- 본 논문은 CMOS 0.18 um 공정을 이용하여 UWB (Ultra Wide Band) 시스템의 낮은 대 역 3.1-4.8 GHz에서 사용할 수 있는 단일 입 력-차동 출력 이득 제어 저 잡음 증폭기를 설계 및 제작하였다.
- 2 kQ 이상이 되어야 하고, 최소 잡음 지수 (NF_tnin)가 2 dB 이하가 되도록 하기 위해서는 피드백 저항이 700 Q 이상이 되어야 함을 알 수 있다. 본 설계에서는 마진을 고려하여 피드백 저항을 1.5 kffi 으로 결정하였다.
- 첫 단은 피드백 구조와 간단한 BPF 구조를 이용하여 광대역 정합 특성을 얻었다. 이는 피드백 구조의 광대역 매칭의 용이성과 BPF 구조의 이득과 잡음 지수가 우수한 특성을 이용하여 증폭기 성능을 최적화 하였다. 또한, 전력 효율을 높이기 위하여 바이패스 모드를 두어 저 전력 통신에 유리하도록 하였다.
- RF(Radio Frequency) 증폭기를 CMOS로 제작하게 되면 집적도를 높이고 비용과 소비 전력을 줄이는 한편 CMOS 공정만으로 SoC(System on Chip)을구성할 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점을 고려하여 집적화가 가능한 CMOS를 이용한 저잡음 증폭기를 설계하였다. CMOS를 이용한 광대 역 저잡음 증폭기에서 입력 매칭을 위하여 피드백 구조, 공통 게이트 구조 그리고 BPF 구조를 많이 사용하고 있다.
- 광대역 정합을 위하여 cascode 구조의 귀환 회로를 이용하여 입력 정합을 용이하게 하고, 단순한 LC BPF회로를 구성하여 전체 정합을 하였으며, 출력은 단순한 LC 정합을 하였다. 잡음 최적화와 선형성을 위해 트랜지스터 泌과 M의 크기를 결정하였으며, 낮은 이득 모드를 위해 트랜지스터 M을 두었다. 이때 트랜지스터 M, 사이즈는 피드백 저항 & 에영향을 받지 않도록 ”0伊일 때 피드백 저항보다 5배 이상 큰 저항을 갖도록 하며, 또한 파라스틱 성분에 의한 잡음 지수 증가와 이득 저하를 고려하여 작은사이즈로 사용되어야 한다.
- 제안된 저잡음 증폭기는 2단으로 구성되어 있으며, 첫 단은 피드백 구조와 간단한 BPF 구조를 이용하여 광대역 정합 특성을 얻었다. 이는 피드백 구조의 광대역 매칭의 용이성과 BPF 구조의 이득과 잡음 지수가 우수한 특성을 이용하여 증폭기 성능을 최적화 하였다.
- 18 um RF CMOS 공정을 이용하여 단입 일력-차동 출력 이득 제어 저잡음 증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안된 저잡음 증폭기는 단일 입력 차동 출력 구조로 차동 출력의 크기는 같으며, 180도 위상차를 갖는 신호가 출력되어야 한다. 즉정은 입력을 위해 G-S-G RF probe를 줄력을 위해 G-S-S-G RF probe를 사용하여 측정 하였으며, 추출된 값은 network analyzer를 이용하여 S2P 화이로 변환하여 ADS를 이용하여 분석하였다.
- 제안된 저잡음 증폭기는 단일 입력 차동 출력 구조로 차동 출력의 크기는 같으며, 180도 위상차를 갖는 신호가 출력되어야 한다. 즉정은 입력을 위해 G-S-G RF probe를 줄력을 위해 G-S-S-G RF probe를 사용하여 측정 하였으며, 추출된 값은 network analyzer를 이용하여 S2P 화이로 변환하여 ADS를 이용하여 분석하였다.
- 2단으로 구성되어 있다. 첫 단은 단일 입력 단일 출력 스위칭 이득 제어 구조로서 저잡음 증폭기에 입력 신호가 작을 때는 일반적인 저잡음 증폭기로 동작하며, 입력 신호가 클 때 스위칭 모드로 동작하여 높은 선형성과 높은 전력 효율을 갖도록 하였다. 두 번째 단은 액티브 발룬 구조로서 외부 소자인발룬이 요구되지 않아 저가형 통신에 유리하도록 설계 하였다.
대상 데이터
- 본 논문에서는 2단의 구조의 광대 역 증폭기를 설계 및 제작하였다. 첫 단은 피드백 구조와 간단한 BPF 구조를 이용하여 광대역 정합 특성을 얻었다.
데이터처리
- 2 mm이다. 표 1은 최근 광대 역 단일 입력-차동 출력 구조의 저잡음 증폭기와 비교 분석하였다.
성능/효과
- 그림 12는 높은 이득 모드에서의 입력 반사 계수 와 차동 출력 이득을 각각 나타냈다. 사용 주파수 3.1 ~4.8 GHz에서 차동 출력 전력 이득은 각각 14.1 ~ 15.8 dB, 13.3~15 dB로 측정되었으며, 입력 반사 계수는 -10 dB 이하로 측정 되었다. 그림 13은 높은 이득 모드에서의 차동 출력의 이득 오차와 위상 오차를 나타내고 있다.
- [21. 이러한 것을 고려할 때 귀환 방식의 증폭기에 피드백 저항 心를 최적화함으로써 광대역 특성과 저잡음 특성을 최적화 하는 것이 증폭기의 전체 성능지수를 높일 수 있는 방법이 됨을 알 수 있다.
- 4 mW를 사용하였다. 제안된 단일입력-차동 출력 이득 제어 저잡음 증폭기는 측정 결과 UWB system에 사용 가능성을 나타내었다.
- 두 번째 단은 액티브 발룬 구조를 이용하여 외부 소자를 줄이는 구조로 저가형 통신에 유리하도록 하였다. 측정 결과는 높은 이득 모드에서 차동 출력전력 이득은 각각 14.1-15.8 dB, 13.3-15 dB로, 입력 반사 계수는 TO dB 이하로, IIP3는 -19.3 dBm, 잡음 지수는 4.85-5.09 dB로 측정 되 었으며, 이때 전원 전압 1.8 V에서 사용 전력 19.8 mW를 사용하였다. 낮은 이득 모드에서 차동 출력 전력 이득은 각각 -6.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.