• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제11권1호
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• pp.27-33
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• 2011

In this paper, we propose a high gain, current reused ultra wideband (UWB) low noise amplifier (LNA) that uses TSMC 0.18 ${\mu}m$ CMOS technology. To satisfy the wide input matching and high voltage gain requirements with low power consumption, a resistive current reused technique is utilized in the first stage. A ${\pi}$-type LC network is adopted in the second stage to achieve sufficient gain over the entire frequency band. The proposed UWB LNA has a voltage gain of 12.9~18.1 dB and a noise figure (NF) of 4.05~6.21 dB over the frequency band of interest (1~10 GHz). The total power consumption of the proposed UWB LNA is 10.1 mW from a 1.4 V supply voltage, and the chip area is $0.95{\times}0.9$ mm.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.682-685
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• 2020

In this paper, we analyze the dominant noise source of conventional inductively degenerated common-source (CS) cascode low noise amplifier (LNA) when width and gate length of stacked transistors vary. Analytical MOSFET and its noise model are used to estimate the contributions of noise sources. All parameters are based on measured data of 60nm, 90nm and 130nm CMOS devices. Based on the noise analysis for different frequencies and device parameters including process nodes, the dominant noise source can be analyzed to optimize noise figure on the configuration. We verified analytically that the intuctively degenerated CS topology can not sustain its benefits in noise above a certain operation frequency of LNA over different process nodes.

• ETRI Journal
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• 제24권3호
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• pp.190-196
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• 2002

This paper presents millimeter wave monolithic microwave integrated circuit (MMIC) low noise amplifiers using a $0.15{\mu}m$ commercial pHEMT process. After carefully investigating design considerations for millimeter-wave applications, with emphasis on the active device model and electomagnetic (EM) simulation, we designed two single-ended low noise amplifiers, one for Q-band and one for V-band. The Q-band two stage amplifier showed an average noise figure of 2.2 dB with an 18.3 dB average gain at 44 GHz. The V-band two stage amplifier showed an average noise figure of 2.9 dB with a 14.7 dB average gain at 65 GHz. Our design technique and model demonstrates good agreement between measured and predicted results. Compared with the published data, this work also presents state-of-the-art performance in terms of the gain and noise figure.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제32권1호
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• pp.45-54
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• 2011

Cuff electrodes have a benefit for chronic electroneurogram(ENG) recording while minimizing nerve damage. However, the ENG signals are usually contaminated by electromyogram(EMG) activity from the surrounding muscle, the thermal noise generated within the source resistance, and the electric noise generated primarily at the first stage of the amplifier. This paper proposes a new cuff electrode to reduce the interference of EMG signals. An additional middle electrode was placed at the center of cuff electrode. As a result, the proposed cuff electrode achieved a higher signal-to-interference ratio compared to the conventional tripolar cuff. The cuff electrode was then assembled together with closure, headstage, and hermetic case including electronic circuits. This paper also presents a lownoise amplifier system to improve signal-to-noise ratio. The circuit was designed based on the noise analysis to minimize the electronic noise. The result shows that the total noise of the amplifier was below $1{\mu}V_{rms}$ for a cuff impedance of $1\;k{\Omega}$ and the common-mode rejection ratio was 115 dB at 1 kHz. In the current study, the performance of nerve cuff electrode system was evaluated by monitoring afferent nerve signals under mechanical stimuli in a rat animal model.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.569-577
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• 1999

본 논문에서는 이동위성통신용 광대역 수신단을 저잡음증폭기와 고이득증폭단으로 나누어서 구현 및 성능 평가를 하였다. 저잡음증폭기의 설계ㆍ제작에는 저잡음 GaAs FET인 ATF-10136파 내부정합된 MMIC인 VNA-25를 이용하였으며, 저잡음증폭기의 입력단 정합회로는 저항 결합회로, 전원회로는 자기 바이어스 회로를 사용하였다. INA-03184를 이용한 고이득증폭단은 양단 정합된 단일 증폭기 형태로 제작하였으며, 바이어스 안정화 저항을 사용하여 회로의 전압강하 및 전력손실을 가능한 줄이고 온도 안정성을 고려하여 능동 바이어스 회로를 사용하였으며, 스퓨리어스를 감쇠시키기 위해서 저잡음증폭기와 고이득증폭단 사이에 감쇠 특성이 우수한 대역통과 필터를 사용하였다. 측정 결과, 사용 주파수 대역내에서 55dB 이상의 이득, 50.83dBc의 스퓨리어스 특성 및 1.8. 1 이하의 입ㆍ출력 정재파비를 나타내었으며, 특히 1537.5 MHz에서 1 KHz 떨어진 점에서의 C/N비가 43.15 dB/Hz를 나타냄으로써 설계시 목표로 했던 사양을 모두 만족시켰다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권4호
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• pp.28-39
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• 2007

본 논문에서는 저잡음 증폭기 (LNA)를 위한 새로운 구조의 프로그램 가능한 고주파 검사용 설계회로 (RF DFT)를 제안한다. 개발된 RF DFT 회로는 DC 측정만을 이용하여 LNA의 RF 변수를 측정할 수 있으며, 최근의 RFIC 소자에 매우 유용하다. DFT 회로는 프로그램 가능한 커패시터 뱅크 (programmable capacitor banks)와 RF 피크 검출기를 가진 test amplifier를 포함하며, 측정된 출력 DC 전압을 이용하여 입력 임피던스와 전압이득과 같은 LNA 사양을 계산할 수 있다. 이러한 온 칩 DFT 회로는 GSM, Bluetooth 및 IEEE802g 표준에 이용할 수 있는 3가지 주파수 대역, 즉 1.8GHz, 2.4GHz, 5.25GHz용 LNA에서 사용할 수 있도록 자체적으로 프로그램 할 수 있다. 이 회로는 간단하면서도 저렴하다

• 한국항해학회지
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• 제25권1호
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• pp.53-60
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• 2001

본 논문에서는 IMT-2000 수신주파수인 2.13~2.16 GHz 대역에서 초고주파용 수신장치로 사용되는 저잡음증폭기를 ㅈㄱ렬 피드백 기법과 저항결합회로를 이용하여 구현하였다. GaAs FET(Field Effect Transistor)의 소스단에 부가한 직렬 피드백은 저잡음증폭기의 저잡음특성과 입력반사계수가 작아졌으며, 또 저잡음증폭기의 안정도도 개선되었다. 저항결합회로는 반사되는 전력이 정합 회로내의 저항에서 소모되므로 입력단정합이 용이하였다. 저잡음증폭기의 저잡음증폭단은 GaAs FET인 ATF-10136, 고득증폭단은 내부정합된 MMIC인 VNA-25를 사용하였으며, 알루미늄 기구물 안에 유전율 3.5인테프론 기판에 초고주파회로와 자기바이어스 회로를 함께 장착시켰다. 이렇게 제작된 저잡음증폭기는 30 dB이상의 이득, 0.7dB 이하의 잡음지수, 17 dB의 Pldb, 1.5 이하의 입출력 정재파비를 얻었다.

• 전자공학회논문지
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• 제49권12호
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• pp.219-225
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• 2012

디지털 보청기용 저전력, 저잡음 전치증폭기를 설계하였다. 본 전치증폭기는 일렛트렛 마이크로부터 싱글엔드 형태로 입력 받은 신호를 증폭한 후, 차동신호의 형태로 ADC에 전달한다. 또, 3.6, 7.2, 14.4, 28.8의 가변이득을 가지며 100Hz~10kHz의 주파수 대역에서 동작한다. 설계된 증폭기는 130nm CMOS 공정으로 제작되었으며, 1.2V 전원을 사용하여 측정한 결과 85dB의 SNR, 0.05%의 고조파 왜곡 및 $200{\mu}W$의 파워소모를 얻었다.

• 센서학회지
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• 제26권5호
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• pp.342-347
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• 2017

We present a precision instrument amplifier (IA) designed for bio-potential acquisition. The proposed IA employs a capacitively coupled instrument amplifier (CCIA) structure to achieve a rail-to-rail input common-mode range and low gain error. A positive feedback loop is applied to boost the input impedance. Also, DC servo loop (DSL) with pseudo resistors is adopted to suppress electrode offset for bio-potential sensing. The proposed amplifier was designed in a $0.18{\mu}m$ CMOS technology with 1.8V supply voltage. Simulation results show the integrated noise of $1.276{\mu}Vrms$ in a frequency range from 0.01 Hz to 1 KHz, 65dB SNR, 118dB CMRR, and $58M{\Omega}$ input impedance respectively. The total current of IA is $38{\mu}A$. It occupies $740{\mu}m$ by $1300{\mu}m$ including the passive on-chip low pass filter.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2006년도 하계학술대회
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• pp.215-218
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• 2006

In this paper, a small size, $7{\times}6mm^2$, Low Noise Amplifier(LNA) using LTCC process was fabricated with multi-layer structure for 2.4GHz wireless LAN. The measured results demonstrate that the bandwidth is 130 MHz, and the operating frequency is from 2.39GHz to 2.52GHz. The power gain is above 7.3 dB in the operating frequency range and the gain flatness is 0.5 dB. The maximum S11 is -4 dB and the maximum S22 is -7.5 dB. The noise figure is less than 1.83 dB. The measured power gain, S11 and S22 were had poorer performance than the simulation results. The reason for this discrepancy is that the input and output matching was not performed exactly. However, the noise figure of the LTCC low noise amplifier is better than simulation result. It is found that it is possible to fabricate a LTCC low noise amplifier in a small size.