توضیحات
پروژه شبیه سازی تقویت کننده با قدرت فوق العاده کم و نویز پایین با استفاده از سلف فیدبک دیفرانسیلی با ADS:
یک تقویت‌کننده با توان بسیار پایین و کم نویز برای کاربرد‌هّای رادیو فرکانسی کم توان پیشنهاد شده است.با استفاده از فیدبک القایی تفاضلی مقدار دو برابر شده و نشت از طریق خازن گیت درین نیز از بین رفته است.
شماتیک این طرح در شکل زیر نشان داده شده است.
دو سلف با مقدار دارای کوپلینگ با ضریب کوپل تقریبا می‌باشند. این دو سلف باعث میشوند تا سیگنال‌های گیت و سورس همدیگر را با اختلاف فاز ۱۸۰ درجه دنبال کنند. همچنین اثرات خازن گیت درین را این دو سلف و خازن خنثی میکنند. مقاومت ۱۰۰ کیلو اهم به‌صورت موازی برای بایاس ترانزیستور M1 از خروجی فیدبک گرفته شده است. مقدار این مقاومت باید به اندازه‌ی کافی بزرگ انتخاب شود تا اثرات تضعیف گین و افزایش نویز ناشی از این مقاومت کمینه گردد.
با استفاده از مدل سیگنال کوچک زیر روابط امپدانس ورودی و گین به صورت زیر حاصل می‌گردد.
همانطور که از رابطه‌ی گین مشاهده می‌شود به علت اینکه سیگنال‌های گیت و سورس همدیگر را با اختلاف فاز ۱۸۰ درجه دنبال میکنند مقدار با استفاده از فیدبک القایی دو برابر شده است. برای تطبیق امپدانسی نیز لازم است تا در فرکانس مقادیر سلف و خازن ، و طوری انتخاب گردند تا امپدانس ورودی به صورت مقاومت خالص ۵۰ اهمی باشد.
در این طرح با استفاده از خازن اثرات خازن گیت درین جبرانسازی شده است.به این منظور مقدار این خازن با خازن گیت درین برابر انتخاب شده است. همانطور که از شکل بالا مشخص است به علت اختلاف فاز ۱۸۰ درجه سیگنال گیت و سورس مقدار جریان گذرنده از دو خازن با یکدیگر برابراست و در گره‌ی خروجی یکدیگر را خنثی میکنند همچنین نشت LO نیز به صورتی مشابه از بین می‌رود.هنگامی که نشت LO را با نمایش دهیم مقدار جریان‌های و دو سلف به صورت زیر حاصل می‌گردد:
شبیه‌سازی
این مدار را برای فرکانس کاری 1GHz طراحی کردیم. مقدار تغذیه ۱ ولت و مقدار جریان کشیده شده از آن 100 uA است که در مجموع توان 100 uW را برای مدار نتیجه می‌دهد. مقدار تلفات بازگشتی با پارامتر و مقدار گین معکوس با پارامتر مشخص می‌گردد. این دو شاخص برای مدار شبیه‌سازی شده در تکنولوژی 0.18 um TSMC به صورت زیر حاصل می‌گردد.
نمودار قرمز رنگ مقدار پارامتر S11 را نشان می‌دهد.همانطور مشاهده می‌گردد در فرکانس 1 GHz این پارامتر -25 dB می‌باشد. نمودار مشکی رنگ مقدار شاخص S12 را برای حالت بدون خازن خنثی کننده‌ی و نمودار آبی رنگ این پارامتر را در حضور این خازن نشان می‌دهد. وجود خازن ایزوله بودن ورودی/ خروجی را بسیار بهبود داده است.
مقدار نویز فیگر و گین بدست آمده برای این طرح در شکل زیر مشخص است.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.