Un amplificador de bajo ruido CMOS de 28 nm de 5 mW con protección contra descargas electrostáticas basada en transformador para aplicaciones de 60 GHz
Autores: Eghtesadi, Minoo; Giustolisi, Gianluca; Ballo, Andrea; Pennisi, Salvatore; Ragonese, Egidio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un amplificador de bajo ruido CMOS de 28 nm de 5 mW con protección contra descargas electrostáticas basada en transformador para aplicaciones de 60 GHz
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Baja potencia
60 GHz
LNA
Tecnología CMOS
Figura de ruido
Adaptación de impedancia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 46
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un amplificador de bajo ruido (LNA) de 60 GHz de baja potencia diseñado para aplicaciones de Gbit/s utilizando tecnología CMOS de 28 nm. El LNA explota una arquitectura pseudo-diferencial de una sola etapa con transformador de entrada integrado para protección contra descargas electrostáticas (ESD) y emparejamiento simultáneo de ruido e impedancia. Se adopta una estrategia de diseño efectiva con restricción de potencia para perseguir el consumo de corriente más bajo en la mínima figura de ruido (), con el mejor equilibrio entre ganancia y ancho de banda de frecuencia. El LNA, diseñado para alimentar un demodulador de clave de encendido y apagado (OOK), funciona con un voltaje de suministro tan bajo como 0.9 V y logra una ganancia de voltaje de aproximadamente 21 dB con un ancho de banda de 3 dB de 2 GHz alrededor de 60 GHz. Gracias a la transformación de impedancia adecuada en la entrada de 60 GHz, el amplificador presenta un de 6.3 dB, incluyendo también la pérdida del transformador de entrada con un consumo de energía muy bajo de aproximadamente 5 mW. La adopción de una topología de una sola etapa también permite un excelente punto de compresión de 1 dB en la entrada () de -4.7 dBm. El transformador de entrada garantiza hasta 2 kV de protección contra descargas electrostáticas del modelo de cuerpo humano (HBM).
Descripción
Este documento presenta un amplificador de bajo ruido (LNA) de 60 GHz de baja potencia diseñado para aplicaciones de Gbit/s utilizando tecnología CMOS de 28 nm. El LNA explota una arquitectura pseudo-diferencial de una sola etapa con transformador de entrada integrado para protección contra descargas electrostáticas (ESD) y emparejamiento simultáneo de ruido e impedancia. Se adopta una estrategia de diseño efectiva con restricción de potencia para perseguir el consumo de corriente más bajo en la mínima figura de ruido (), con el mejor equilibrio entre ganancia y ancho de banda de frecuencia. El LNA, diseñado para alimentar un demodulador de clave de encendido y apagado (OOK), funciona con un voltaje de suministro tan bajo como 0.9 V y logra una ganancia de voltaje de aproximadamente 21 dB con un ancho de banda de 3 dB de 2 GHz alrededor de 60 GHz. Gracias a la transformación de impedancia adecuada en la entrada de 60 GHz, el amplificador presenta un de 6.3 dB, incluyendo también la pérdida del transformador de entrada con un consumo de energía muy bajo de aproximadamente 5 mW. La adopción de una topología de una sola etapa también permite un excelente punto de compresión de 1 dB en la entrada () de -4.7 dBm. El transformador de entrada garantiza hasta 2 kV de protección contra descargas electrostáticas del modelo de cuerpo humano (HBM).