Un amplificador de ganancia variable de 21 dB de banda E con una fuente de alimentación de 0.5 V en CMOS de 40 nm
Autores: Shin, Gibeom; Kim, Kyunghwan; Lee, Kangseop; Jeong, Hyun-Hak; Song, Ho-Jin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un amplificador de ganancia variable de 21 dB de banda E con una fuente de alimentación de 0.5 V en CMOS de 40 nm
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Amplificador de ganancia variable
Rango de 68-78 GHz
Voltaje de drenaje
Condensadores shunt de alta Q
Tecnología de metal-óxido complementario a granel de 40 nm (CMOS)
Figura de ruido
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un amplificador de ganancia variable (VGA) en el rango de 68-78 GHz. Para reducir el consumo de energía de CC, se estableció la tensión de drenaje en 0,5 V con un rendimiento competitivo en la ganancia y la figura de ruido. Se emplearon capacitores en derivación de alta Q en el terminal de puerta de los transistores centrales para mover los puntos de coincidencia de entrada para una fácil coincidencia con un transformador compacto. El amplificador de cuatro etapas fabricado en tecnología CMOS de óxido metálico complementario (CMOS) de 40 nm mostró una ganancia máxima de 24,5 dB a 71,3 GHz y un ancho de banda de 3 dB de más de 10 GHz en el rango de 68-78 GHz con un consumo de potencia de aproximadamente 4,8 mW por etapa. El control del sesgo de puerta de la segunda etapa, en la que las capacitancias de retroalimentación fueron neutralizadas con capacitores acoplados en cruz, nos permitió variar la ganancia en alrededor de 21 dB en la banda de frecuencia de operación. Se estimó que la figura de ruido era mejor que 5,9 dB en la banda de frecuencia de operación a partir de la simulación electromagnética (EM) completa.
Descripción
Este documento presenta un amplificador de ganancia variable (VGA) en el rango de 68-78 GHz. Para reducir el consumo de energía de CC, se estableció la tensión de drenaje en 0,5 V con un rendimiento competitivo en la ganancia y la figura de ruido. Se emplearon capacitores en derivación de alta Q en el terminal de puerta de los transistores centrales para mover los puntos de coincidencia de entrada para una fácil coincidencia con un transformador compacto. El amplificador de cuatro etapas fabricado en tecnología CMOS de óxido metálico complementario (CMOS) de 40 nm mostró una ganancia máxima de 24,5 dB a 71,3 GHz y un ancho de banda de 3 dB de más de 10 GHz en el rango de 68-78 GHz con un consumo de potencia de aproximadamente 4,8 mW por etapa. El control del sesgo de puerta de la segunda etapa, en la que las capacitancias de retroalimentación fueron neutralizadas con capacitores acoplados en cruz, nos permitió variar la ganancia en alrededor de 21 dB en la banda de frecuencia de operación. Se estimó que la figura de ruido era mejor que 5,9 dB en la banda de frecuencia de operación a partir de la simulación electromagnética (EM) completa.