대한전자공학회논문지SD (Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD)

대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
권호 표지

병렬 피드백을 사용하여 $2.1{\sim}2.5\;GHz$ 대역에서 이득 제어가 가능한 저잡음 증폭기의 설계

A $2.1{\sim}2.5\;GHz$ variable gain LNA with a shunt feed-back

  • 발행 : 2007.07.25
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초록

병렬 피드백을 이용하여 이득을 조절할 수 있는 저잡음 증폭기가 설계되었다. 설계된 저잡음 증폭기는 0.18um CMOS 공정으로 설계되었으며, 병렬 피드백은 커플링 캐패시터와 이득 제어 트랜지스터로 구성되어있다. 제안된 이득 제어 방법은 병렬 피드백에 연결된 이득 제어 트랜지스터의 채널 저항을 이용하였다. 측정 결과 $12\;dB{\sim}26.5\;dB$까지 총 38.5 dB의 이득 제어 범위를 가지고 있으며, 측정된 잡음지수는 약 4 dB이다. 소비 전력은 약 13.5mW였다. 측정된 잡음 지수의 경우 시뮬레이션과는 다르게 일반적인 저잡음 증폭기보다 높게 나타났지만, 다른 유사한 기술에 비해 훨씬 큰 동작 범위를 가지는 저잡음 증폭기가 구현하였다.

A variable gain low noise amplifier (VG-LNA) implemented in TSMC 0.18 um process is presented. This VG-LNA is designed of two stage amplifier, and its gain is controlled by the shunt feedback loop composed of a gain control transistor (GCT) and a coupling capacitor in second stage. The channel resistance of GCT in the shunt feedback loop influences the input and output stages of a second stage by the Miller effect. Total gain of the proposed VG-LNA is changed by two factors, the load impedance reduction and the interstage mismatch by controlling the channel resistance of the GCT. Consequently, by adding a shunt feedback with a gain control transistor, this proposed VG-LNA achieves both wide gain tuning range of 37 dB and continuous gain control simultaneously.

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참고문헌

  1. M. Hotti, et al. 'A direct conversion RF front-end for 2-GHz WCDMA and 5.8-GHz WLAN applications,' IEEE RFIC symp. Dig., pp. 45-48, June 2003
  2. A. Tasic, W.A. Serdijn, and J.R. Long, 'Adaptive multi-standard circuits and systems for wireless communications,' IEEE Circuits and Systems Magazine, Vol. 6, pp. 29-37, 2006 https://doi.org/10.1109/MCAS.2006.1607636
  3. R. Point, M. Mendes, and W. Foley, 'A differential 2.4 GHz switched-gain CMOS LNA for 802.11b and Bluetooth,' Radio and Wireless conference 2002, pp. 221-224, Aug. 2002
  4. S. Pennisi, S. Scaccianoce, and G. Palmisano, 'A new design approach for vaiable-gain low noise amplifiers,' IEEE RFIC symp. Dig., pp. 139-142, June 2000
  5. M. Rajashekharaiah, P. Upadhyaya and D. Heo, 'A compact 5.6 GHz low noise amplifier with new on-chip gain controllable active balun,' 2004 IEEE Workshop on Microelectronics and Electron Devices, pp. 131-132, 2004
  6. M. Kumarasamy Raja, et al., 'A Fully Integrated Variable Gain 5.75-GHz LNA with on chip Active Balun for WLAN,' IEEE RFIC symp. Dig., pp. 439-442, June 2003
  7. Y. S. Hwang, C. H. Kim, J. H. Kim, and H. J. Yoo, 'A Controllable variable gain LNA for 2 GHz band,' APMC 2005, vol. 5, Dec. 2005