A wideband low-noise amplifier (LNA) based on the current-reused cascade configuration is proposed. The wideband input-impedance matching was achieved by taking advantage of the resistive shunt-shunt feedback in conjunction with a parallel LC load to make the input network equivalent to two parallel RLC-branches, i.e., a second-order wideband bandpass filter. Besides, both the inductive series- and shunt-peaking techniques are used for bandwidth extension. Theoretical analysis shows that both the frequency response of input matching and noise figure (NF) can be described by second-order functions with quality factors as parameters. The CMOS ultra-wideband LNA dissipates 10.34-mW power and achieves S 11 below -8.6 dB, S 22 below -10 dB, S 12 below -26 dB, flat S 21 of 12.26 ± 0.63 dB, and flat NF of 4.24 ± 0.5 dB over the 3.1-10.6-GHz band of interest. Besides, good phase linearity property (group-delay variation is only ±22 ps across the whole band) is also achieved. The analytical, simulated, and measured results agree well with one another 

 در این مقاله، تقویت کنندۀ کم نویز (LNA) پهن باندی بر اساس پیکربندی کاسکادِ استفادۀ مجدد از جریان ارائه شده است. تطبیق امپدانس ورودی پهن باند با استفاده از فیدبک مقاومتی شنت-شنت همراه با بار موازی LC انجام شده است تا شبکۀ ورودی، معادل دو شاخۀ RLC موازی، یعنی فیلتر میان گذر مرتبه دوم پهن باند شود. علاوه بر این، هر دو روش اوج دهندۀ القایی سری و شنت برای توسعۀ پهنای باند مورد استفاده قرار گرفته اند. تحلیل نظری نشان می دهد که هم پاسخ فرکانسی تطبیق ورودی و هم عدد نویز (NF) را می توان از طریق توابع مرتبۀ دوم و با استفاده از ضریب کیفیت به عنوان پارامتر توصیف کرد. LNA فوق پهن باند CMOS دارای اتلاف توان mW 10.34 بوده و به S11 زیر dB 8.6-، S22 زیر dB 10-، S12 زیر    dB 26-، S21 تخت dB 0.63 ± 12.26، و NF تخت dB 0.5 ± 4.24 در محدودۀ فرکانسی مورد نظر 3.1 تا 10.6 گیگاهرتز دست یافته است. علاوه بر این، خاصیت خطی خوبی برای فاز نیز به دست آمده است (تغییرات تاخیر گروه تنها ps ±22 در سراسر باند می باشد). نتایج تحلیلی، شبیه سازی و اندازه گیری دارای سازگاری خوبی با یکدیگر هستند.

1- مقدمه

اخیرا فرآیندهای RF-CMOS برای طراحی مدارات مجتمع RF (RFIC) محبوبیت بیشتری پیدا کرده اند چرا که مقرون به صرفه بوده و با فن آوری سیلیکونی سیستم روی تراشه (SOC) نیز سازگار هستند [1] - [11] . تقویت کنندۀ کم نویز (LNA) UWB در طراحی نهایی گیرندۀ فوق پهن باند (UWB) بلوک بسیار مهمی است، این بلوک سیگنال های کوچک را از کل باند UWB (3.1 تا 10.6 گیگاهرتز) دریافت کرده و آنها را با نسبت سیگنال به نویز خوبی تقویت می کند...