طراحی تقویت کننده کم نویز در باند فراپهن با استفاده از تکنولوژی CMOS – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:174
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

طراحی تقویت کننده کم نویز در باند فراپهن با استفاده از تکنولوژی CMOS – برق

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

چکیده……………………………………………………………………..۱
مقدمه……………………………………………………………………………..۲

فصل اول: سیستم های فرا پهن باند …………………………………………………. ۳

۱-۱ مقدمه ……………………………………………………………….. ۴
۱-۲ تاریخچه ی سیستم های فراپهن باند ……………………………………………………. ۵
۱-۳ فرا پهن باند در FCCا ……………………………………………………………………………….. ۵
۱-۴ فرا پهن باند برای ارتباطات سیار ……………………………………………………………. ۶
۱-۵ تفاوت سیستم های فرا پهن باند با سیستم های باند باریک …………………………………………. ۷
۱-۶ چالشهای طراحی سیستم های فرا پهن باند ………………………………………………. ۱۱
فصل دوم: تقویت کننده های کم نویز فراپهن باند و ساختارهای مختلف آن ………………………….. ۱۲
۲-۱ مقدمه ………………………………………………………………….. ۱۳
۲-۲ طراحی تقویت کننده کم نویز در باند فرا پهن ……………………………………………………………. ۱۴
۲-۳ تطبیق امپدانس در تقویت کننده کم نویز فرا پهن باند …………………………. ۱۴
۲-۳-۱ پایانه مقاومتی ………………………………………………………………… ۱۵
۲-۳-۲ پایانه / یا گیت مشترک ……………………………………………………… ۱۶
۲-۳-۳ ساختار فیدبک مقاومتی ……………………………………………………. ۱۷
۲-۳-۴ ساختار سلف دیجنریشن ………………………………………………………………. ۱۹
۲-۴ بررسی تکنیک های کاهش نویز در مدارات CMOS LNAا …………………………………………………. ۲۰
۲-۴-۱ تقویت کننده های کم نویز گیت مشترک (CG)ا ……………………………… ۲۰
۲-۴-۲ فیدبک مقاومتی…………………………………………………………………. ۲۱
۳-۴-۲ا توپولوژی Capacitive Cross‐Coupling ا………………………………… ۲۲
۲-۴-۴ LNA های سورس مشترک با سلف دیجنریشن …………………………………………………. ۲۳
۲-۴-۵ LNA های سورس مشترک با فیدبک مقاومتی……………………………………………………. ۲۵
۲-۴-۶ تقویت کننده های کم نویز حذف نویز ………………………………………………….. ۲۶
۲-۵ انواع نویز ………………………………………………… ۲۷
۲-۵-۱ نویز حرارتی ……………………………………………. ۲۷

نویز حرارتی مقاومت …………………………………………………………………………………… ۲۷

۲-۵-۲ نویز فلیکر …………………………………………………………………….. ۲۹
۲-۶ نمایش نویز در مدارها …………………………………………………………………….. ۳۰
۲-۶-۱ نویز طبقه گیت مشترک ……………………………………………………. ۳۰
۲-۶-۲ نویز طبقه سورس مشترک …………………………………………….. ۳۱
۲-۶-۳ نویز طبقه کسکود ……………………………………………………………….. ۳۲
۲-۷ مروری بر چند ساختار تقویت کننده کم نویز انجام شده ………….. ۳۲
۲-۷-۱ ساختار ۱ LNA [19]ا …………………………………………………………… ۳۳
۲-۷-۲ ساختار ۲ LNA [20]ا ………………………………………………………………. ۳۳
۲-۷-۳ ساختار ۳ LNA [21]ا ……………………………………………………………………… ۳۴
۲-۷-۴ ساختار ۴ LNA [22]ا ……………………………………………………………… ۳۴
۲-۷-۵ ساختار ۵ LNA [23]ا …………………………………………………………….. ۳۵
۲-۷-۶ ساختار ۶ LNA [24]ا …………………………………………………………………. ۳۶
۲-۷-۷ ساختار ۷ LNA [25]ا ………………………………………………………. ۳۷
۲-۷-۸ ساختار۸ LNA [26]ا ………………………………………………………. ۳۸
۲-۷-۹ ساختار ۹ LNA [27]ا ……………………………………………………. ۳۸
۲-۷-۱۰ مقایسه ساختار های تقویت کننده کم نویز در باند فرا پهن …………………………….. ۳۹
فصل سوم: بررسی تقویت کننده های کم نویز توزیع شده فرا پهن باند ……………………………… ۴۰
۳-۱ مقدمه ………………………………………………….. ۴۱
۳-۲ مدارات توزیع شده …………………………………………………………………… ۴۲
۳-۳ طراحی تقویت کننده توزیع شده توسط مدارات CMOSا ………………………………………….. ۴۳
۳-۳-۱ محاسبه عدد نویز: ………………………………………………………………………. ۴۶
۳-۴ بررسی یک نمونه ساختار تقویت کننده کم نویز توزیع شده با سلولهای کسکید …………………. ۴۷
۳-۵ آنالیز نویز تقویت کننده های توزیع شده با سلولهای کسکود [۲۸] ……………………………………… ۵۱
۳-۵-۱ مدار معادل سیگنال کوچک و امپدانس خروجی سلول کسکود …………………………….. ۵۲
۳-۵-۲ مدل نویز سلول کسکود ………………………………………………………… ۵۵
۳-۵-۳ عدد نویز ………………………………………………………………………………. ۵۶

فصل چهارم: مدار پیشنهادی اول؛ طراحی تقویت کننده کم نویز باند توزیع شده با استفاده از سلولهای کسکود و سلفهای پیکینگ ………………… ۶۰

۴-۱ مقدمه …………………………………… ۶۱
۴-۲ طراحی تقویت کننده کم نویز توزیع شده با سلولهای سورس مشترک ………………….. ۶۱
۴-۲-۱ ساختار ………………………………………………………………….. ۶۲
۴-۲-۲ طراحی تقویت کننده ………………………………………………… ۶۴
۴-۲-۳ بایاسینگ ترانزیستورها …………………………………………… ۶۵
۴-۲-۴ تیونینگ مدار ………………………………………………. ۶۶
۴-۲-۵ تحلیل و شبیه سازی خطی ……………………………………………. ۶۷

۴-۳ طراحی تقویت کننده کم نویز توزیع شده با سلولهای کسکود ………………………. ۶۹
۴-۳-۱ ساختار ……………………………………….. ۷۰
۴-۳-۲ بایاسینگ ………………………………………………. ۷۱
۴-۳-۳ تیونینگ مدار …………………………………………………………. ۷۲
۴-۳-۴ تحلیل و شبیه سازی خطی …………………………………. ۷۲
۴-۴ طراحی تقویت کننده کم نویز توزیع شده نهایی ……………………………. ۷۴
۴-۴-۱ ساختار ……………………………………………………………………………. ۷۴
۴-۴-۲ بایاسینگ ………………………………………………………………………….. ۷۶
۴-۴-۳ تیونینگ مدار ………………………………………………………………… ۷۷
۴-۴-۴ تحلیل و شبیه سازی خطی ………………………………………….. ۸۲
۴-۴-۵ تحلیل غیر خطی …………………………………………………. ۸۶
۴-۵ نتیجه گیری و مقایسه ……………………………………………………………….. ۸۹

فصل پنجم: مدار پیشنهادی دوم، طراحی تقویت کننده کم نویز دو طبقه گیت مشترک و کسکود …………………. ۹۱
۵-۱ مقدمه …………………………………………………………………………….. ۹۲
۵-۲ ساختار کلی گیت مشترک ………………………………………………………….. ۹۲
۵-۳ تقویت کننده کم نویز طراحی شده دو طبقه …………………………….. ۹۳
۵-۴ طبقه بافر (سورس فالور یا درین مشترک) ……………………………………………. ۹۴
۵-۵ مدار معادل سیگنال کوچک …………………………………………… ۹۵
۵-۶ نویز …………………………………………………………………………. ۹۶
۵-۷ تیونینگ ………………………………………………………….. ۹۶
۵-۸ تحلیل و شبیه سازی ……………………………………………………… ۹۸
۵-۹ تحلیل غیر خطی ………………………………………………… ۱۰۲
۵-۱۰ نتیجه گیری و مقایسه ……………………………………………………………………. ۱۰۵
فصل ششم نتیجه گیری و پیشنهادات ………………………………………………… ۱۰۶

۶-۱ مقایسه دو مدار طراحی شده …………………………………………………………… ۱۰۸
۶-۲ پیشنهادات ……………………………………………………………………. ۱۰۸
۶-۲-۱ طراحی بر اساس تکنولوژیهای دیگر ………………………………………. ۱۰۸
۶-۲-۲ طراحی با استفاده از توپولوژیهای دیگر در ساختار سلولهای تقویت کننده توزیع شده ……….. ۱۰۹
۶-۲-۳ استفاده از ساختارهای دیگر ……………………………….. ۱۰۹

فصل هفتم: منابع و ماخذ …………………………………… ۱۱۰
۱-۱: باند فراپهن در مقایسه با باند باریک …………………………………………………………………… ۸
۱-۲: طیف فرکانسی UWBا ……………………………………………………………………………….. ۸
فهرست جدولها
عنوان جدول
جدول ۱ -۱ عرض باند های سیستم های سیار ۷
جدول ۲ -۱ مقایسه نه ساختار مختلف تقویت کننده کم نویز در باند فرا پهن ۳۹
جدول ۴ -۱ مقادیر سلفهای تیون شده مدار نهایی ۸۰
جدول ۴ -۲ عرض ترانزیستورهای مدار نهایی ۸۱
جدول ۴ -۳ مقادیر پارامترهای DC ترانزیستورهای مدار توزیع شده نهایی ۸۱
جدول ۴ -۴ اندازه و فاز ضریب انعکاس ورودی و عدد نویز در بازه فرکانس کاری مدار توزیع شده نهایی ۸۵
جدول ۴ -۵ مشخصات مدارتقویت کننده کم نویز توزیع شده طراحی شده ۸۹
جدول ۴ -۶ مقایسه مدار طراحی شده در این پایان نامه با کارهای انجام شده ۹۰
جدول ۵ -۱ مقادیر سلفهای مدار دو طبقه طراحی شده ۹۷
جدول ۵ -۲ عرض ترانزیستورهای مدار دو طبقه طراحی شده ۹۷
جدول ۵ -۳ مقادیر DC ترانزیستور های مدار دو طبقه طراحی شده ۹۸
جدول ۵ -۴: مشخصات مدار تقویت کننده کم نویز دو طبقه ۱۰۴
جدول ۵ -۵ مقایسه مدار طراحی شده با سایر کارهای انجام شده پیشین ۱۰۵
جدول ۶ -۱ مقایسه دو مدار طراحی شده ۱۰۸

چکیده:
تقویت کنندههای کم نویز، یکی از اجزای اساسی گیرنده در مخابرات بیسیم محسوب می شوند .
زیرا عملکرد آنها کارایی سیستم را، از نظر نویز مشخص میکند. هدف اصلی این پایان نامه، تحلیل و طراحی تقویت کننده کم نویز در باند فراپهن توسط تکنولوژی CMOS است. ابتدا عملکرد یک تقویت کننده کم نویز توزیع شده بررسی میشود. سپس مدار پیشنهادی تقویت کننده کم نویز توزیع شده، ارائه میگردد. این تقویت کننده دارای توان مصرفی ۳۰ میلی وات، عدد نویز dB3، گینdB12 پهنای باند ۱/۳ تا ۶/۱۰ گیگاهرتز میباشد .
درانتها، مدار طراحی شده دوم، که متشکل از دو طبقه گیت مشترک و کسکود میباشد، ارائه میشود. این تقویت کننده دارای توان مصرفی ۵/۱۶ میلی وات، گین dB26، عدد نویز dB3 و پهنای باند ۱/۳ تا ۶/۱۰ گیگاهرتز میباشد .
تقویت کننده های کم نویز طراحی شده با استفاده از تکنولوژیCMOS 18/. میکرون با منبع تغذیه ۸/۱ ولت طراحی شده است.

مقدمه
تحقیقات بسیاری در زمینه طراحی گیرنده /فرستندهها و اجزاء آنها در باند فرا پهن انجام شده است، هدف اصلی بیشتر این تحقیقات، تقویت کنندههای کم نویز، میکسرها و تقویت کنندههای توان است . همانطور که میدانیم تقویت کننده کم نویز یکی از اجزای بحرانی در گیرنده ی RF میباشد. در گیرندهی فرا پهن باند، تقویت کننده کم نویز یک بلوک بحرانی است که سیگنال های ضعیف را از کل باند فرا پهن میگیرد و آنها را با نسبت سیگنال به نویز خوب تقویت میکند. تقویت کننده کم نویز اولین بلوک اصلی در مسیر دریافت سیگنال است. با توجه به توان کم سیگنال در خروجی آنتن و نیز افت ناشی از مدارهای غیر فعال در ورودی گیرنده لازم است بلافاصله سیگنال دریافتی تقویت شود که این کار وظیفه تقویت کننده کم نویز است. این بخش نیز مانند بقیه بخشهای موجود در گیرنده فراپهن باند در باند فرکانسی ۳ تا ۶/۱۰ گیگاهرتز طراحی میشود.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط