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研究生: 江政翰
研究生(外文): Cheng-Han Chiang
論文名稱: CMOS寬頻低雜訊放大器晶片之研製
論文名稱(外文): Design of CMOS Low Noise Amplifier for Wide-Band System
指導教授: 施順鵬葉文冠
指導教授(外文): Shun-Peng ShihWen-Kuan Yeh
學位類別: 碩士
校院名稱: 樹德科技大學
系所名稱: 電腦與通訊研究所
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 61
中文關鍵詞: 低雜訊放大器超寬頻積體電路射頻晶片設計
外文關鍵詞: LNAUWBWiMaxWiFiCMOS
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  • 評分:*****
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本論文針對UWB與WiMAX通訊規格設計了兩枚CMOS寬頻低雜訊放大器,第一枚為應用於3-5Ghz之超寬頻低雜訊放大器,使用聯華電子公司(UMC) 0.18um CMOS製程設計完成。第二枚為應用於WiFi/WiMAX頻段之低雜訊放大器,使用台灣積體電路製造公司(TSMC) 0.18um CMOS製程設計完成。以上晶片皆透過國家晶片系統設計中心(Chip Implementation Center, CIC)下線製作,並進行量測。

結果顯示本設計之3-5Ghz之超寬頻低雜訊放大器模擬結果為在13.48mW功率消耗下,增益約為11dB,雜訊低於3dB之特性。另一枚WiFi/WiMAX頻段之低雜訊放大器晶片模擬結果在功率消耗16.44mW下,增益分別為16與13dB,雜訊指數少於3dB。實際量測結果與模擬差異度不大,造成差異度的原因主要是來自於製程偏移所致。
In this thesis, two CMOS Wide-band low noise amplifiers were designed for UWB and WiMAX specifications. The first circuit was designed at 3-5GHz using 0.18um CMOS process. Second circuit was designed for WiFi/WiMAX application using 0.18um CMOS process.

In this work, it showed 13.48mW power consumption, 11dB gain and noise figure less than 3dB for 3-5GHz UWB LNA. Another circuit exhibited 16.44mW power consumption, 16dB and 13dB gain and noise figure less than 3dB for WiFi/WiMAX application. The difference between simulation and measurement is from the deviation of manufacture in IC fab.
第一章  序論
1.1  緒論
1.2  研究動機
1.3  論文組織

第二章  射頻系統架構與低雜訊放大器
2.1  簡介
2.2  接收器架構
2.2.1  超外差式接收機
2.2.2  鏡像排斥接收機
2.2.3  直接降頻接收機
2.3  放大器電路架構
2.3.1  回授型放大器電路架構
2.4  雜訊
2.4.1  散彈雜訊(Shot Noise)
2.4.2  熱雜訊(thermal noise)
2.4.3  閃爍雜訊(flicker noise)
2.4.4  電晶體雜訊
2.5  低雜訊放大器的基本參數
2.5.1  增益(Gain)
2.5.2  雜訊指數 (Noise Figure : NF)
2.5.3  三階互調失真(IP3)
2.5.4  增益壓縮點(PldB)
2.5.5  穩定度(Stability Factor)
第三章  3-5GHz超寬頻CMOS低雜訊放大器設計
3.1  超寬頻(Ultra-Wide Band)相關發展現況
3.2  架構說明
3.2.1  串疊結構電路
3.2.2  回授電路
3.3  整體電路與佈局圖
3.4  模擬與量測結果

第四章  應用於WiFi / WiMAX之低雜訊放大器設計
4.1  相關發展現況
4.2  架構說明
4.2.1  提升增益機制
4.2.2  增加頻寬機制
4.2.3  Source Follow電路
4.3  整體電路與佈局圖
4.4  模擬與量測結果

第五章  結論與未來展望
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