تقویت کننده کم نویز CMOS ، با بهره بالا، توان مصرفی کم و فوق پهن باند

post

در وبسایت الکترون ها در پست های قبلی به آموزش طراحی LNA با تکنولوژی CMOS 0.18 در نرم افزار ADS پرداختیم در این پست قصد داریم به ترجمه یک مقاله در همین زمینه بپردازیم .

عنوان مقاله :

” یک تقویت کننده کم نویز CMOS ، با بهره بالا، توان مصرفی کم و فوق پهن باند در بازه ۲-۱۴ گیگاهرتز  برای گیرنده‌های بیسیم”

عنوان انگلیسی :

A high-gain low-power 2–۱۴ GHz ultra-wide-band CMOS LNA for wireless receivers

نویسندگان :

Soheil Ziabakhsh – Hosein Alavi-Rad – Mustapha C.E. Yagoub 

ترجمه : وبسایت الکترون ها

چکیده :

در این مقاله، یک تقویت کننده کم نویز با تکنولوژی CMOS و در بازه فرکانسی ۲ تا ۱۴ گیگاهرتز برای سیستم های بیسیم فوق پهن باند (UWB) ارائه شده است. برای رسیدن به بهره خوب و پایدار و همچنین نویز پایین و تطبیق امپدانس بالا در ورودی، LNA ارائه شده، از ساختار تزویج متقابل خازنی گیت-مشترک (CG) با ترانزیستورها و سلف های زنجیره ای اضافی بهره برده است. در کل بازه پهنای باند ۲ تا ۱۴ گیگاهرتز، تلف بازگشتی همواره کمتر از ۱۰- دسیبل بوده و بهره سیگنال کوچک برابر ۹ dB است. با یک نقطه تقاطع ورودی -۳dBm در فرکانس ۵ گیگاهرتز، این تقویت کننده تنها ۹ میلی وات انرژی با تغذیه ولتاژ ۱٫۵ ولت مصرف می کند.

 

مقدمه :

سیستم های مخابراتی RF متنوعی برای کاربردهای مختلف، ارائه شده و توسعه داده شده اند. برای صرفه جویی در هزینه ها و کاهش اندازه تجهیزات، چیپ های CMOS که در واقع ادغامی از بلاک های RF هستند، به طورمداوم  مورد توجه قرار گرفته اند و چندین نتیجه موفقیت آمیز را نیز داشته اند[۱ و ۲].

نیاز به ارتباطات بی سیم با نرخ انتقال بالا، به طور پیوسته در حال افزایش است. یک روش امیدوار کننده برای ارتباطات با نرخ انتقال بالا، توان مصرفی پایین و پهنای باند بسیار زیاد، روش فوق پهن باند (UWB) [3] است. بررسی ها در دهه های اخیر حاکی از آن است که کاربردهای تجاری در بازه های فرکانسی ۳٫۱ تا ۱۰٫۶ گیگاهرتز در حال رشد است. ارتباطات UWB به عنوان یک روش مناسب برای استانداردهای WLAN شناخته شده است زیرا مزایایی نسبت به سیستم های باند باریک دارد مزایایی از قبیل مقابله با پدیده چندمسیری، ظرفیت کاربران بیشتر  و کارآمدی بالاتر. این استاندارد همچنین مزایایی مثل هزینه پایین، پیچیدگی کم، مصرف توان پایین، امنیت بالا و نرخ داده بالا در ارتباطات بیسیم را فراهم می‌آورد که میتواند در کاربردهای برد کوتاه مورد استفاده قرار گیرد. در این مقاله، از یک روش ترانس-کندوکتانس افزایش یافته[۱] [۴] برای طراحی یک LNA گیت مشترک با تزویج متقابل خازنی (CGLNA)[۲]  کاملا متفاوت ، مورد استفاده قرار گرفته است. این تقویت کننده دارای یک بهره پهن باند مسطح مناسب، نویز فیگر پایین، خاصیت خطی بالا و همچنین تطبیق ورودی خوب است. مصرف توان آن نسبت به LNA های دیگر نسبتا پایین تر است.

[۱] transconductance-boosted

[۲] capacitive cross-coupling Common-Gate LNA

در ادامه این مقاله تصویری از تقویت کننده کم نویز CMOS میتوانیم مشاهده نماییم :

تقویت کننده کم نویز CMOS

نتیجه گیری :

در این مقاله، یک CGLNA با بهره بالا، توان مصرفی پایین، فوق پهن باند UWB ارائه شده است. این CGLNA متفاوت، دارای ساختار تزویج متقابل خازنی است. یک روش قرارگیری اندوکتانس های سری به منظور رسیدن بهره مسطح پهن باند با خاصیت خطی مطلوب بکار گرفته شده است. در مقایسه با طراحی های مشابه، LNA به دست آمده نتایج بهتری را از خود نشان داده است.

دریافت اصل مقاله انگلیسی + ترجمه 

دانلود Design Kit برای تمام ورژن نرم افزار HFSS (HFSS ADK v2.15 و HFSS ADK v2.1)

post

antenna design kit یک افزونه جانبی است که باید همزمان با نرم افزار HFSS نصب گردد و آنتن های آماده و استاندارد طراحی شده را در اختیار شما قرار می دهد و نکته جالب این که شما میتوانید فرکانس مورد نظر خود را وارد کنید و ابعاد آنتن طراحی شده با توجه به فرکانس دلخواه شما عوض میشود و آنتن آماده شده در نرم افزار HFSS اجرا میشود و فقط کافیست شما نرم افزار را ران نمایید و همچنین میتوانید آنتن آماده شده را ویرایش نمایید. آنتن طراحی شده در این نرم افزار از نظر ابعاد، پورت و قوانین نرم افزار HFSS ، بهینه است و شما نگرانی از لحاظ خطاهای رایج در مرحله شبیه سازی نخواهید داشت .

نرم افزار ADK برای hfss15

بعد از اجرای نرم افزار و اتمام شبیه سازی آنتن نیز نتایج از پیش آماده شده و قابل رویت است . برای آشنایی بیشتر با نرم افزار HFSS و نحوه مشاهده خروجی ها میتوانید دوره آموزشی HFSS را مشاهده نمایید. نرم افزار ADK شامل انواع آنتن ها از قبیل : تک قطبی ، دو قطبی، انواع پچ و مایکرواستریپ، هورن، حلزونی، PIFA ، موجبری، هلیکس Helix، روزنه ای، آرایه ای ، پراب و … می باشد. در اینجا ما دو ورژن از این نرم افزار بسیار کاربردی را قرار داده ایم که با تمامی نسخه های HFSS سازگاری داشته باشد در اینجا دو ورژن ۲٫۱ و ۲٫۱۵ از این نرم افزار قرار داده شده است. اگر از HFSS15 یا جدیدتر استفاده میکنید نیز میتوانید از این نرم افزار در سایت ما استفاده کنید و به سادگی آنتن های مورد نظر خود را تنها با چند کلیک ساده آماده نمایید . شما میتوانید از ورژن ۲٫۱۵ استفاده نمایید .

راهنمای کار با نرم افزار ADK برای HFSS در ویدئوی زیر برای شما به نمایش در آمده است:

 

فیلم آموزش نرم افزار HFSS به زبان فارسی

post

فیلم آموزش نرم افزار HFSS به زبان فارسی

یکی از قدرتمند ترین نرم افزار های شبیه سازی میدانی ، نرم افزار HFSS می باشد که برای طراحی آنتن و سایر ادوات ماکروویو توسط مهندسین مخابرات مورد استفاده گسترده قرار میگیرد . این نرم افزار با امکان طراحی سه بعدی و بسیار آسان، میتواند ساختار های بسیار پیچیده هندسی و محاسبات پیچیده را تجزیه و تحلیل و حل نماید و صحت عملکرد این نرم افزار به کرات به اثبات رسیده است تا جایی که در بسیاری از مقالات معتبر، جایگزین ساخت نمونه آزمایشگاهی شده است و خروجی این نرم افزار معتبر شناخته شده است. ادامه مطلب

آموزش تصویری طراحی LNA با تکنولوژی CMOS 0.18 در ADS (قسمت سوم-پایانی)

post

آموزش تصویری طراحی LNA با تکنولوژی CMOS 0.18 در ADS (قسمت سوم-پایانی)

در قسمت های قبلی آموزش ما، در ابتدا کتابخانه ترانزیستور و تکنولوژی cmos 0.18 را از شرکت TSMC به محیط نرم افزار اضافه کردیم و در گام اول تحلیل DC مدار را انجام داده و منحنی مشخصه و سایر منحنی های این حوزه را برای ترانزیستور NMOS رسم کردیم از لحاظ پارامترهای پراکندگی مورد تجزیه و تحلیل قرار دادیم. همچنین برای رسیدن به مقادیر مطلوب برای مدار تطبیق امپدانس در ورودی از ابزار اسمیت چارت و tuning نرم افزار ADS استفاده کردیم و تطبیق را در ورودی به دست آوردیم و همچنین نمودار نویز را در خروجی نمایش دادیم. ادامه مطلب

آموزش تصویری طراحی LNA با تکنولوژی CMOS 0.18 در ADS (قسمت دوم)

post

طراحی LNA با تکنولوژی CMOS 0.18 در ADS (قسمت دوم)

در این دوره آموزشی قصد داریم با استفاده از کتابخانه CMOS 0.18u در نرم افزار ADS به طراحی یک تقویت کننده کم نویز RF بپردازیم و به پارامترهایی مثل بهره ، نویز، پایداری، تطبیق امپدانس ، IP3 و … به شکل مطلوب دست پیدا کنیم. فرکانس هدف در این دوره ۳٫۷۵ گیگاهرتز است و بخش های این قسمت: ادامه مطلب

فیلم آموزش نرم افزار ADS به زبان لاتین (۹ قسمت)

post

فیلم آموزش نرم افزار ADS به زبان لاتین

نرم افزار ADS (Advanced Design System) پیشگام در زمینه طراحی تجهیزات دیجیتال، RF، مایکروویو و … است. با این نرم افزار میتوانید مدارها و تجهیزات مختلف را در رنج وسیعی از فرکانس ها، طراحی و شبیه سازی نمایید. با استفاده از این نرم افزار و در محیط شماتیک آن میتوانید ولتاژ و جریان بخش های مختلف مدار، تحلیل های DC و AC مدار های ترانزیستوری و همچنین بهره، پارامترهای پراکندگی، پایداری و باقی ویژگی های تجهیزات و مدارهای مخابراتی را مشاهده و شبیه سازی نمایید.
در این پست آموزش این نرم افزار به زبان لاتین ارائه شده است. همچنین میتوانید آموزش طراحی LNA مخابراتی با ADS و آموزشطراحی LNA با تکنولوژی CMOS0.18 در ADS به زبان فارسی را از این سایت دریافت نمایید.
فیلم آموزش نرم افزار ADS

آموزش تصویری طراحی LNA با تکنولوژی CMOS 0.18 در ADSفایل ویدئویی : ۹ فایل
آموزش تصویری طراحی LNA با تکنولوژی CMOS 0.18 در ADSفایل متنی ورد: –
آموزش تصویری طراحی LNA با تکنولوژی CMOS 0.18 در ADSفایل متنی پی دی اف:-
آموزش تصویری طراحی LNA با تکنولوژی CMOS 0.18 در ADSفایل اجرایی:-
آموزش تصویری طراحی LNA با تکنولوژی CMOS 0.18 در ADSفایل پاورپوینت:-
آموزش تصویری طراحی LNA با تکنولوژی CMOS 0.18 در ADSهدیه حل تمرین:-

آموزش تصویری نرم افزار CST (قسمت سوم)

post

در این بخش می توانید آموزش تصویری نرم افزار CST (قسمت سوم) به زبان لاتین را دریافت نمایید. موضوعات این ویدئو شامل :تعریف پورت و شبیه سازی آنتن مایکرواستریپ
حجم فایل : ۹٫۵ مگابایت

مدت زمان آموزش : ۶:۰۰

آموزش تصویری نرم افزار CST

آموزش تصویری نرم افزار CST (قسمت دوم)

post

در این بخش می توانید آموزش تصویری نرم افزار CST (قسمت دوم) به زبان لاتین را دریافت نمایید. موضوعات این ویدئو شامل طراحی یک آنتن مارپیچ (Helix) و قرار دادن صفحه زمین برای آن میشود.
مشخصات:

آموزش تصویری نرم افزار CST

حجم فایل : ۱۱ مگابایت
مدت زمان آموزش : ۴:۳۸

آموزش تصویری نرم افزار CST