1.0 Introducción.
-Incremento aplicaciones wireless.
-Teléfonos móviles, PDA(Personal Digital Assistant), …
-Tipos sistemas wireless:
–GSM-> cobertura de objetos en movimiento.
-Sist. estacionarios: Bluetooth, W-LAN.—- corta distancia.
-Transceptores: consumo, Ptx, duración baterías, tamaño ..
-Tecnología CMOS: barata, bajo consumo, alta integración
LNA in Rx:
-necesidad buena relación S/R en Rx.
-coeficiente reflexión bajo en el puerto de entrada.
-Buenas terminaciones de antena, buena resistencia.
-adaptación a la entrada capacitiva de los MOS. ~ 50 ohm.
-LNA: criterios de diseño.
-Baja tensión de operación ~ 2.5-3 V.
-Frecuencia de operación: 1.8-2 GHz.
– Impedancia de entradaZin : ~ 50ohm.
– Acoplamiento a carga capacitiva: ~ Cin mezclador MOS.
– Amplificación de la señal de entrada.
– Mínima introducción de ruido.
–Problemas de los LNA:
-Ruido.
-Impedancias de entrada y salida.
-No linealidad de los trt: soluciones:
-serie elementos iguales: etapa diferencial.
-paralelo elementos complementarios: inversor.
2.0 Configuración básica del LNA.
2.1 Selección de la etapa de amplificación.
-Etapa más importante ? influencia Figura Ruido. Fig 2.1 A. No-Simétrico.
-Proporciona alta ganancia mientras controla Zin.
-Usamos inducciones a la entrada ? menor ruido.
-Mayor ganancia ~cavidad resonante a la salida.
-Cavidad: transforma corriente en tensión.
-Partes Amplificador:
-Fuente transcoductancia común .
-Fuente corriente común+cavidad resonante como carga.
-Fuente tensión drenador común.
2.2 Etapa diferencial o inversora.
-Introducimos inversor, por etapa diferencial.
-Tenemos la mitad de consumo de corriente.
-Ruido se mantiene constante.
-Aumenta la linealidad.
-Adecuado para operaciones de baja tensión. Sólo dos transistores conducen en cascada en cada etapa.
Circuito del inversor.
Fig 2.2 Amplificador
Simétrico.
2.3 Linealidad.
-Definición de no linealidad:diferencia entre el nivel de salida esperado dado por la ganancia en el pto operación y nivel de salida actual para un nivel de señal de entrada dado.
-Definimos ganancia diferencial o error diferencial:
(2.1)
–Productos intermodulación.
(2.2)
-Ambos se reducen con circuitos simétricos y realimentados.
-Ejemplo.
a) b)
c)
(2.3)
Fig. 2.5 Sección transversal del trt-MOS
3.0 Análisis de ruido en el trt-MOS.
X – Factor de escala
3.1 Fuentes de ruido.
-Ruido térmico de la corriente de drenador.
-Dispositivos de canal largo.
Otra definición de ruido:
Ruido térmico por unidad de longitud
Dispositivos de canal corto: Elevados campos eléctricos
Degradación de la movilidad
Electrones calientes
-otros autores:
(3.18)
(3.19)
,
-Ruido de puerta.
-Ruido de puerta inducido.
(3.20)
(3.21)
(3.22)
(3.23)
(2.24)
Ruido térmico de la resistencia de puerta.
Ruido de sustrato.
Ruido Flicker ó impulsivo.
en PMOS.
K*50 en NMOS
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