در این مقاله یک تقویت کننده کم نویز (LNA) جدید با بهره متغیر برای کاربردهای فراپهن باند ارائه می شود. در طبقه ورودی سورس مشترک، خنثی سازی جزئی نویز و تطبیق امپدانس ورودی با اعمال فیدبک فعال موازی-موازی انجام می شود. استفاده از طبقه خروجی کسکود با بهره افزایش یافته، باعث جابه جایی قطب تشدید بالا به فرکانس های بالاتر و درنتیجه دستیابی به بهره مسطح بالا می شود. مدار استفاده شده برای کنترل بهره در خروجی، تنها باعث تغییر پیوسته بهره توان مستقیم (S21) شده و تغییری در تلف بازگشتی ورودی (S11) و عدد نویز در بهره های مختلف ایجاد نمی کند. تقویت کننده کم نویز پیشنهادشده براساس فناوری µ m 0. 18 CMOS RF-TSMC طراحی و با استفاده از نرم افزار ADS شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی مداری نشان می دهد که LNA پیشنهاد شده دارای تلف برگشتی ورودی (S11) کمتر از dB 10-و بهره توان (S21) dB 14 و عدد نویز کمتر از dB 3. 6 در بازه فرکانسی وسیع GHz 3. 5 تا 13. 5 است. همچنین مصرف توان LNA پیشنهاد شده از منبع تغذیه پایین V 0. 9 در حدود mW 12 و بازه تغییرات بهره توان مستقیم آن نیز از dB 7 تا dB 14 است.

در این مقاله یک تقویت کننده کم نویز دوطبقه برای کاربردهای پهن باند ارائه می شود. با به کار گیری تکنیک فیدبک مثبت-منفی، ساختار پیشنهادی به تطبیق امپدانس وسیع، عدد نویز پایین و بهره یکنواخت بالا دست می یابد. طبقه ورودی گیت مشترک از تکنیک gm-افزایش یافته برای کاهش نویز استفاده می کند. همچنین، فیدبک ترانسفورمری مثبت برای افزودن درجه آزادی در انتخاب ترارسانایی ترانزیستور ورودی این طبقه استفاده می شود. تقویت کننده کم نویز پیشنهادی بر اساس تکنولوژی μ m CMOS 0. 18 طراحی و شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که این تقویت کننده در باند فرکانسی GHz 6. 5-10. 5، دارای بهره توان (S21) یکنواخت dB 18± 0. 5، عدد نویز پایین تر از dB 3 و تلفات بازگشتی ورودی (S11)، کمتر از dB-10 است. همچنین، توان مصرفی آن نیز mW 8 از سطح منبع تغذیه پایین V 0. 85 است.

عددنویز تقویت کننده های کم نویز بطور مستقیم به عدد نویز سیستم افزوده می شود؛ بنابراین عملکرد تقویت کننده های کم نویز کارایی سیستم را از نظر نویز مشخص می کنند. در این مقاله تقویت کننده کم نویز با توان مصرفی کم در سیستم فراپهن باند، یکی با قابلیت حذف خارج از باند فرکانسی و دیگری با قابلیت بهبود نویز و خطینگی مدار توسط تکنولوژی CMOS تحلیل و طراحی شده است. در طراحی تقویت کننده ی کم نویز، تکنیک بایاس زیرآستانه برای طراحی کم توان، ، از فیلتر چپیشف برای تطبیق امپدانس ورودی و تکنیک کاسکود برای افزایش ایزولاسیون معکوس و افزایش بهره استفاده شده است. در طراحی تقویت کننده ی کم نویز با استفاده از فیلتر تله ای دوگان که با سلف فعال توان پایین پیاده سازی شده است، حذف خارج از باند در فرکانس GHz4/2به میزانdB42 و در فرکانس GHz2/5 به میزان dB36 بهبود داده شده است، همچنین با استفاده از تکنیک های بهبود نویز و خطینگی، مقدار نویز dB3/2کاهش یافته و مقدار خطینگی مدار dB9 بهبود یافته است. تقویت کننده های کم نویز طراحی شده با پهنای باند 3 تا 5 گیگاهرتز با استفاده از تکنولوژیCMOS μ m18/0، توان های8/2 میلی وات و 9/1 میلی وات را به ترتیب از منبع تغذیه 8/1 ولت مصرف می کنند.

در این مقاله، یک تقویت کننده کم نویز (LNA) دوطبقه سورس مشترک با شبکه تطبیق ورودی جدید برای کاربردهای فرا پهن­ باند (UWB) ارائه شده است. شبکه تطبیق پیشنهاد شده با استفاده از فیدبک منفی فعال و یک شبکه سلفی، دستیابی همزمان به تطبیق امپدانس ورودی پهن باند، عدد نویز پایین و بهره یکنواخت بالا را فراهم کرده است. تقویت کننده کم نویز پیشنهادشده بر پایه فنّاوری µ m 18/0 CMOS RF-TSMC طراحی و با استفاده از نرم افزار ADS شبیه سازی شده است. این تقویت کننده در پهنای باند GHz 3. 10-1. 6، دارای بهره توان مستقیم (S21) dB 1± 15، عدد نویز (NF) کمتر از dB 3. 5 و تلفات بازگشتی ورودی (S11) کمتر از dB 10-است. توان مصرفی آن نیز mW 10 از منبع تغذیه V 1 بوده و مساحت مصرفی تراشه در حدود mm2 0. 85 است.

مهمترین چالش در تقویت کننده های کم نویز پهن باند، داشتن بهره مسطح و تطبیق امپدانس مناسب در ورودی و همچنین پایین بودن عدد نویز در محدوده پهنای باند است. در این مقاله، یک تقویت کننده کم نویز، با پهنای باند بسیار وسیع و با بهره مسطح و عدد نویز پایین در محدوده پهنای باند 1/3 تا 6/10 گیگاهرتز ارائه شده است. در روش پیشنهادی، برای کاهش عدد نویز از یک تقویت کننده ابشاری به عنوان هسته اصلی و از خنثی سازی نویز برای افزایش بهره و کاهش عدد نویز استفاده شده است. برای ایجاد تطبیق امپدانس مناسب در ورودی و خروجی از پسخورد فعال و ترانزیستورهای تطبیق استفاده شده و همچنین برای مسطح کردن بهره مستقیم در محدوده پهنای باند، بار RLC و پسخورد به کار گرفته شده است. کارایی این روش با شبیه سازی و استفاده از نرم افزار HSPICE و تکنولوژی 90 (L=120nm) نانومتر بررسی شده و نتایج شبیه سازی حکایت از دستیابی به عدد نویز، در حدود 62/1 تا 1/2 دسیبل و بهره بسیار مسطح در حدود 9/11 تا 12 دسیبل در توان مصرفی 72/11 میلی وات و در گستره فرکانسی 1/3 تا 6/10 گیگاهرتز دارد.

این مقاله طراحی و شبیه سازی یک تقویت کننده توان، با حداکثر سطح بهره و راندمان در پهنای باند فوق گسترده را که با استفاده از تکنیک فرکانس حقیقی انجام شده است، در بر می گیرد. این تقویت کننده از فرکانس های نزدیک به DC تا 4 گیگاهرتز، بهره توان بیش از 12 دسی بل و توان خروجی بیش از 40 دسی بل میلی وات یا 10 وات را تحویل بار می دهد. بازدهی توان افزوده دستگاه، بین 47 تا 82 درصد در پهنای باند کاری، تغییر می کند. قطعه CGH40010F GaN HEMT از شرکت Wolfspeed-Cree در این طراحی استفاده شده-است. طراحی اولیه بر اساس روش تطبیق فرکانس حقیقی با استفاده از پارامترهای پراکندگی ترانزیستور که توسط سازنده ارائه شده، انجام شده است. با استفاده از امپدانس های منبع و بار مناسب که برای سطح بهره وری و بهره بهینه حاصل شده، نمونه اولیه عناصر فشرده با استفاده از تکنیک تطبیق منفرد فرکانس حقیقی مبتنی بر امپدانس بدست می آید. سپس عناصر فشرده با نمونه های توزیع شده جایگزین می شوند. سرانجام، عملکرد کلی سیستم مجدداً بهینه سازی شده، نتایج موفقیت آمیز بدست آمده و ارائه می شوند.

در این مقاله یک تقویت کننده کم نویز با عدد نویز کمتر از 2dB و بهره حدود 20dB در باند S طراحی و ساخته شده است. سپس با استفاده از پارامترهای پراکندگی و نویز ترانزیستور، مدل سیگنال و نویز مناسبی برای آن استخراج گردیده و با استفاده از نتایج مدلسازی، آنالیز همزمان سیگنال و نویز به مدار فوق اعمال شده است. در ادامه عدد نویز و بهره کل تقویت کننده محاسبه شده و در انتها، نتایج حاصل از آنالیز و شبیه سازی نرم افزاری و نیز نتایج عملی مقایسه گردیده است.