第11期 塞友春等：一种用于电视调谐器的宽带CMOS低噪声放大器设计 2033 10 (a) 14H 913以 0 12 5 Input IdBCP=-6.7dBm 11 ◆-Simulation -10 -Measurement ◆-Simulation -15 Measurement 200400600800 1000 -15-10 Frequency/MHz -25 -20 0 Input/dBm -5 图9功率1dB压缩点仿真与测量结果 (b) Fig.9 Simulated and measured 1dBCP -10 0-000-0-00-0 号15 20 lP3=3.3dBm-2÷ 片-20 -25 wgp -20 -30 -40 35 200 400600 800 1000 -60 Frequency/MHz ◆-Simulation 图7S参数测试结果 80 -Measurement Fig.7 Measured S-parameters 30-25 -20 -15-10 -50 Input /dBm 4.0 图10三阶交调点仿真与测量结果 Fig.10 Simulated and measured IIP3 △ 502MHz时，三阶交调点约为3.3dBm. 2.5 表1总结了本文电路的测试结果和近期文献中 ◆ 20 的其他CMOS宽带LNA设计结果.从表中可以看 ◆-Simulation 到，本文电路的输入、输出匹配和电压增益等参数与 1.5 △-Measurement 其他电路基本相同，线性度IIP3有了一定的提高， 200400600 800.1000 功耗有所下降，总体性能较为平衡.在50~860MHz Frequency /MHz 工作频率范围内，性能指标基本满足射频电视调谐 图8噪声系数仿真与测量结果 器的应用需要， Fig.8 Simulated and measured NF 表1测试结果概括及比较 Table 1 Summary of measured results and comparison 计分别是Agilent E8251A和E4419B.图9中实线 to others'works 为输入信号频率为500MHz时，改变输入信号功率 作者 Janssens[6] Bruccolerits)BruccoleriC4)Wang[]本文 得到的输出功率曲线，虚线为测试得到的输出功率 工艺尺寸/m 0.5 0.35 0.25 0.130.25 减1dB后外推的直线.外推直线与输出功率曲线的 频率/MHz 50-700 50-900 150-2000 100-93050一860 交点即为1dB压缩点，约为-6.7dBm. S11/dB -8 -10 -9 (4)三阶交调点IIP3 Sm(增益)/dB 14.8 11 13.7 13 13.4 S12/dB -41 -30 -36 -20 -19 三阶交调点的测试采用的是Agilent E4437B S22/dB -12 -10 -10 和E4406A,前者用于two-tone波形发生，后者用于 NF/dB 2.33.3 4.4 1.8-2.8 4 2.4-3.5 输出功率频谱分析.记录对应不同输入功率的输出 1dBCP/dBm -6 -9 -18 -6.7 一次谐波和三次谐波的功率值，通过外推法就可以 IIP3/dBm -4.7 14.7 0 -10.23.3 得到三阶交调点.在图10中，输人频率为500和 功耗/(mA·V) 3.3×3 1.5×3.3 14×2.50.6×1.212×2.5第１１期 廖友春等： 一种用于电视调谐器的宽带 犆犕犗犛低噪声放大器设计 图７ 犛 参数测试结果 犉犻犵．７ 犕犲犪狊狌狉犲犱犛狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊 图８ 噪声系数仿真与测量结果 犉犻犵．８ 犛犻犿狌犾犪狋犲犱犪狀犱犿犲犪狊狌狉犲犱犖犉 计分别是 犃犵犻犾犲狀狋犈８２５１犃 和 犈４４１９犅．图９中实线 为输入信号频率为５００犕犎狕时，改变输入信号功率 得到的输出功率曲线，虚线为测试得到的输出功率 减１犱犅后外推的直线．外推直线与输出功率曲线的 交点即为１犱犅压缩点，约为－６７犱犅犿． （４）三阶交调点犐犐犘３ 三阶交调点的测试采用的是 犃犵犻犾犲狀狋犈４４３７犅 和 犈４４０６犃，前者用于狋狑狅狋狅狀犲波形发生，后者用于 输出功率频谱分析．记录对应不同输入功率的输出 一次谐波和三次谐波的功率值，通过外推法就可以 得 到 三 阶 交 调 点 ．在 图１０中 ，输 入 频 率 为５００和 图９ 功率１犱犅压缩点仿真与测量结果 犉犻犵．９ 犛犻犿狌犾犪狋犲犱犪狀犱犿犲犪狊狌狉犲犱１犱犅犆犘 图１０ 三阶交调点仿真与测量结果 犉犻犵．１０ 犛犻犿狌犾犪狋犲犱犪狀犱犿犲犪狊狌狉犲犱犐犐犘３ ５０２犕犎狕时，三阶交调点约为３３犱犅犿． 表１总结了本文电路的测试结果和近期文献中 的其他 犆犕犗犛宽带 犔犖犃 设计结果．从表中可以看 到，本文电路的输入、输出匹配和电压增益等参数与 其他电路基本相同，线性度犐犐犘３有了一定的提高， 功耗有所下降，总体性能较为平衡．在５０～８６０犕犎狕 工作频率范围内，性能指标基本满足射频电视调谐 器的应用需要． 表１ 测试结果概括及比较 犜犪犫犾犲１ 犛狌犿犿犪狉狔狅犳犿犲犪狊狌狉犲犱狉犲狊狌犾狋狊犪狀犱犮狅犿狆犪狉犻狊狅狀 狋狅狅狋犺犲狉狊’狑狅狉犽狊 作者 犑犪狀狊狊犲狀狊［６］ 犅狉狌犮犮狅犾犲狉犻［５］ 犅狉狌犮犮狅犾犲狉犻［４］ 犠犪狀犵［７］ 本文 工艺尺寸／μ犿 ０．５ ０．３５ ０．２５ ０．１３ ０．２５ 频率／犕犎狕 ５０～７００ ５０～９００ １５０～２０００ １００～９３０５０～８６０ 犛１１／犱犅 － － －８ －１０ －９ 犛２１（增益）／犱犅 １４．８ １１ １３．７ １３ １３．４ 犛１２／犱犅 －４１ －３０ －３６ －２０ －１９ 犛２２／犱犅 － － －１２ －１０ －１０ 犖犉／犱犅 ２．３～３．３ ４．４ １．８～２．８ ４ ２．４～３．５ １犱犅犆犘／犱犅犿 － －６ －９ －１８ －６．７ 犐犐犘３／犱犅犿 －４．７ １４．７ ０ －１０．２ ３．３ 功耗／（犿犃·犞） ３．３×３ １．５×３．３ １４×２．５ ０．６×１．２１２×２．５ ２０３３