طراحي، بهينه‌سازي و جانمايي يك طبقه تقويت‌كننده‌ي كم‌نويز، يك طبقه بهره و تقسيم كننده توان براي گيرنده‌ي فراپهن‌باند جهت كاربرد در سامانه‌هاي الكترونيكي قابل كاشت در بدن

كارشناسي ارشد

هدف اصلي اين پايان‌نامه، طراحي شماي مداري و جانمايي مدار تقويت كننده كم نويز به همراه يك تقسيم‌كننده‌ي توان براي يك گيرنده فرا‌پهن‌باند جهت كاربرد در سامانه‌هاي الكترونيكي قابل كاشت در بدن است. براي بهبود عدد نويز و تطبيق ورودي تقويت‌كننده‌ي كم‌نويز فراپهن‌باند با ساختار ورودي گيت مشترك، راه حلي ارائه شده است. چالش اصلي در طراحي تقويت‌كننده‌هاي گيت‌مشترك، محدوديت هدايت انتقالي ترانزيستور به يك حد بالا، براي تطبيق ورودي است. با اتصال يك مقاومت بين پايانه‌هاي سورس و بدنه‌ي ترانزيستور ورودي مي‌توان هدايت انتقالي اين ترانزيستور را بدون آنكه شرايط تطبيق به هم بريزد افزايش داد. اين امر موجب كاهش عدد نويز و همچنين افزايش بهره‌ي تقويت‌كننده‌ي كم‌نويز گيت مشترك مي‌شود. علاوه بر اين بعد از ساختار گيت مشترك، با بهره‌گيري از روش تنظيم متناوب طبقات به صورت آبشاري به هم متصل شده‌اند تا بهره‌ي ولتاژ افزايش يافته و يك بهره‌ي هموار در سراسر باند حاصل شود. تقويت‌كننده‌ي پيشنهادي در بازه‌ي فركانسي 3.1 تا 10.6 گيگاهرتزي به بهره‌ي 28 دسي‌بل رسيده و در عين حال عدد نويز آن كم‌تر از 3.2 دسي‌بل و تلفات بازگشتي ورودي (11S) كم‌تر از منهاي 12 دسي‌بل است. مدار تقويت‌كننده‌ي پيشنهادي در فناوري 0.18 ميكرومتر CMOS شبيه‌سازي شده است و مساحت سطح اشغالي روي تراشه 0.9×1.3 ميلي‌متر مربع بوده و تحت ولتاژ تغذيه‌ي 1.8 ولتي، مقدار 11 ميلي‌وات توان مصرف مي‌كند. همچنين با استفاده از عناصر فشرده مداري يك تقسيم كننده‌ي توان پهن‌باند ويلكينسون تك ورودي دو خروجي كه در بازه فركانسي 3.1 تا 10.6 گيگاهرتزي، تلفات بازگشتي ورودي و خروجي كم‌تر از منهاي 10 دسي‌بل و تفات جايگزيني حدود 4 دسي‌بل دارد، طراحي شده است كه به عنوان يك مدار واسط بين تقويت‌كننده‌ي كم‌نويز و مخلوط كننده، توان سيگنال دريافتي از خروجي تقويت‌كننده‌ي كم‌نويز را به دو سيگنال با توان مساوي تقسيم كرده و به ورودي دو ميكسر منتقل مي‌كند.

195184

دانشگاه علم و صنعت ايران

مدارهاي مجتمع

دكتر جواد ياوند حسني