تقویت‌کننده توزیع‌شده ماتریس مخروطی با مصرف توان پایین برای کاربردهای فراپهن‌ باند

در این مقاله یک تقویت‌کننده توزیع‌شده ماتریسی 3 ×2 با خطوط انتقال مخروطی و مصرف توان پایین در فناوریcmos nm180 معرفی‌شده است. در این طرح استفاده از ساختار ماتریسی به جهت داشتن مکانیزم ضرب شوندگی و جمع شوندگی جریان سبب افزایش بهره و مصرف توان پایین گردیده است. در طبقه ورودی برای افزایش پهنای باند و عدم نیاز به استفاده از خازن‌های اضافی در خط انتقال گیت ورودی و خط انتقال مرکزی از یک سلول بهره متوالی با بهره قابل تنظیم استفاده ‌شده است. همچنین، برای بهبود عدد نویز مقاومت انتهایی خط انتقال گیت ورودی با یک شبکه rl پایان‌ یافته است. تقویت کننده توزیع شده پیشنهادی در فناوری nm 180 cmos شرکت tsmc طراحی و توسط نرم افزار کیدنس شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی تقویت کننده توزیع شده پیشنهادی نشان می‌دهد که با مصرف توان mw 16.25 از یک منبع تغذیه v 1، دارای بهره توان مستقیم (s21)، db 12، تلف بازگشتی ورودی (s11) و خروجی (s22) کمتر از db 10، متوسط نقطه تقاطع مرتبه سوم ورودی(iip3) برابر dbm 6.11 و متوسط عدد نویز db 5.5 در بازه فرکانسی وسیع ghz 1 تا ghz 24 است.

A Tapered Matrix Distributed Amplifier with Low Power Consumption for UWB Applications

In this paper, a low power 2 ×3 matrix distributed amplifier (DA) with tapper transmission lines is introduced in 180 nm CMOS technology. The matrix structure is used to provide the mechanisms of multiplication and additive of the current for increasing the gain and reducing the power consumption. In the input stage, a controllable cascade gain cell is used to expand the bandwidth and remove to need the additional capacitors in the input gate and central transmission lines. Moreover, the terminating resistor of the input gate transmission line is replaced with an RL network. The proposed distributed amplifier is designed and simulated using TSMC 0.18 micro;m CMOS technology in Cadence SpectreRF over the frequency of 130 GHz. Operated at 1 V, the proposed DA consumes 25.16 mW. Simulation results show that the proposed DA achieves a direct power gain (S21) of 12 ±1 dB with an average NF of 5.75 dB and average IIP3 of 6.11 over the 1 -24 GHz band of interest. The input and output return losses are also more than 10 dB.