• 沒有找到結果。

在 S 參數,量測出來在 2.4GHz 的時候,S11 看進去的阻抗比模 擬來得小,覺得可能發生差異的因素可能是在源級退化的電感 L2 跟 接地的大電容及電晶體製程變異。2.4GHz 低頻的況下,感值有點被 電容值抵消掉,故其實部比模擬來得小。而在共源級共汲級(CSCD) 放大器,S22 因為在源級加小電阻,故達到很寬頻的匹配,模擬與量 測均可看的出來,增益則有往低頻漂走趨式,因為對於 M1 來說其負 戴是在 M3 的阻抗及其寄生電容,是個低通形式的負載,不管在 2.4GHz 或 5.8GHz 皆無法還是最高增益的時候。

雜訊指數的部份,由於穩懋的 model 沒有提供雜訊的。利用我們 在模擬雜訊的方式去模擬,跟實做出來的雜訊指數是相當接近的。在 一開始設計中,就沒有把 NF 跟 NFmin在所要的頻率貼在一起,這是 比較遺憾的。故 2.4GHz 時雜訊指數大概在 1.5dB 上下,雜訊最低則 是頻率快到 3GHz,可以到 1.3dB。5.8GHz 的雜訊指數則是在 2dB 上 下。

利用了比較好的製程 mHEMT,去實現一樣的電路架構。主要是 其結構特性比 pHEMT 來得好。在低頻來說,因製程的關係,其整體 表現與 pHEMT 差不多,但增益會比 pHEMT 來得高,雜訊比較低的 較果。

第四章

結論

本論文第二章的部份,利用了 TSMC 0.18-µm CMOS 製程實作與 量測 2.4-GHz 和 5.8GHz 低功率接收機。第一種是利用變壓器的 LNA,第二種是利用差動 LNA。電流損耗方面來看,兩者是差不多 控制在大約 5mA,顫抖雜訊則因為被動混頻器的關係和利用製程裡 所提供的 BJT 來取代 NMOS 和在 LNA 接到被動混頻器都有電感去共 振掉附近的寄生電容兩者在這方面,因此顫抖雜訊頻率都在 100kHz 之下。熱雜訊部份,因為第二種的頻率做偏了,且增益值也掉了,造 成其雜訊指數比較高。兩者除了增益雜訊的比較外,比較值得注意的 是 IIP2 的表現,因為差動放大器本身提供的二階非線性項就比單端 的放大器提供來的小上許多,故在 IIP2 的表現上會因為使用差動放 大器的接收機會比較好。但差動放大器為了相同的電流損耗下,其增 益會比單端放大器設計來得小。

第三章的部份,利用 WIN 0.15-µm HEMT 製程來實作適用於 2.4/5.8GHz 發射機的元件電路。 因為利用 CMOS 來實現低雜訊放大 器來說,對於雜訊很要求的接收機來講,是不夠的。而相對於 CMOS,

利用 HEMT 來設計會有較有高的 gm 也就是說會有較大的增益,可以 壓掉後級的雜訊,且 HEMT 的截止頻率對於現在較為普遍的製程來 看,還是算比較高的。同樣架構不同的製程的 LNA 比較,使用 mHEMT 來設計在比較低頻的 LNA 雜訊指數會比較好。而相同在 pHEMT 製 程但不一樣架構的比較下。因第一級都是利用源級退化電感共源級放 大器設計,故在雜訊指數訊設計的比較下,第二級為共源級的放大器 比共閘級放大器增益會來得比較大,不同頻率(2.4GHz 和 5.8GHz)下 雜訊指數也比較好,而在線性度的表現上,OP1dB 和 OIP3 都是差不 多的,因為其偏壓設計都差不多。

第二章:

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附錄一 5.8GHz 利用圈數比 4:2 變壓器設計之接收機

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