3~5GHz CMOS超宽带LNA：噪声消除技术与电路设计

本文主要探讨了在模拟技术中如何采用噪声消除技术设计一种适用于3～5 GHz频段的CMOS超宽带低噪声放大器（LNA）。随着2002年FCC为超宽带无线通信系统分配3.1-10.6 GHz的频谱资源，超宽带技术因其低功耗、高数据传输速率和抗干扰性等特点，成为研究的热点。 传统的宽带LNA设计通常依赖于分布式和平衡放大器技术，这些技术虽能提供良好的宽频特性和输入匹配，但往往伴随着较高的直流功耗，这限制了它们在超宽带（UWB）系统中的应用。为了克服这一问题，文中介绍了一种基于并联电阻负反馈结构的创新方法，这种结构结合了带通滤波器输入匹配的特性，能够实现较大的带宽、平坦的增益和优良的噪声性能。 作者以并联负反馈Cascode结构作为核心放大部分，通过C1、C2、C3等电容和Rf、Cf等元件组成电路，同时利用窄带LNA的输入匹配网络Lg和L1。共源放大管M1负责主放大，其噪声系数和输入匹配至关重要；共栅结构的M2则用于增强反向隔离度和抑制M1的密勒效应。低Q值负载扩展由L2、Rd和Cd并联结构实现，有助于拓宽输出带宽。最后，M3和M4构成源极跟随器，确保了信号的稳定传输。 噪声消除技术在本文中扮演关键角色，通过对反馈电路的优化，成功降低了噪声系数，这对于超宽带系统来说至关重要，因为它直接影响接收系统的整体性能。通过电路分析、设计和仿真，作者深入剖析了这种技术的实际应用，并对仿真结果进行了详尽的评估和总结，为超宽带LNA的设计提供了有价值的技术参考。