一款采用基于变压器的输入匹配和带宽增强技术的2–16 GHz CMOS低噪声放大器

《AEU - International Journal of Electronics and Communications》：A 2–16 GHz CMOS low noise amplifier using transformer-based input matching and bandwidth enhancement techniques

　　

孙玉生|张友明|唐旭生|黄峰毅

摘要

本文介绍了一种采用130纳米CMOS工艺实现的超宽带（UWB）低噪声放大器（LNA）。该LNA采用两级架构：第一级采用互补共源（CS）拓扑结构，并结合电阻反馈网络，通过互耦电感器实现宽带输入阻抗匹配和高频噪声优化；第二级则采用级联放大器结构，并通过耦合的峰值电感器负载来提升增益并扩展带宽（BW）。此外，使用片外键合线电感器替代片内源极退化电感器，不仅实现了良好的阻抗匹配，还提高了芯片集成度。测量结果显示，该LNA在2–16 GHz频段内的峰值增益为13.1 dB，最小噪声系数（NF）为3.2 dB，输入三阶截断点（IIP3）范围为?11至0.5 dBm，功耗为9.6 mW。仿真结果与实测结果高度吻合，验证了所提出的宽带LNA设计的有效性。