전자장 Ch12.3.2 LNA의 설계_Source Degeneration Inductor : Γopt=Γin*만들기

내용

1. 이론적배경

(1) Γopt와 Ys(1/Rs)의 Dorminance

: Transsistor와 Output Matching Circuit을 하나의 2port network로 보면, Γs가 NF에 가장 Dorminant하다고 한다.

: Noise Figure가 최소가되는  Γs 를 Γopt라고 부른다.

 

(2) Gain이 가장 크기 위한, Γs의 조건

: Γin과 Γs는 서로 conjugate 관계에 놓여있어야 된다.

 

(3) Drawback between Noise Performance and  Gain

: Γs는 Γin*도 되어야하고 Γopt도 되어야 이상적인 LNA를 설계할 수 있다. 하지만 그것이 쉽지 않다.

 일반적으로는 Γopt와 Γin*는 서로 다르기 때문이다. 그래서 원하는 설계 목표에 따라서 서로 조금씩 포기하면서 설계한다고한다.

 

참고로 Thermal Noise 성분때문에 LNA에는 Resistor를 추가하지 않는다고 한다.

 

2. Inductor Degeneration :  Γopt와 Γin*을 같게 해주는 방법

정답에 해당하는 회로

 

(1) Cascode CS Amp w/o Inductor Degeneration

일반적인경우 위와같이 Yopt(Γopt와 1:1대응)와 Yin*(Γin*과 1:1대응)은 서로 같을 수 없다.

 

(2) Cascode CS Amp w/ Inductor Degeneration

하지만 인덕터를 추가하여 위와같이 Zopt = 1/Yopt와 Zin*=1/Yin*을 서로 같게 만들어 줄 수 있다고도 한다.

이때 컨트롤할 소자는 Cgs 와 Ls이다.(정확히는 Cgs를 Ls로 소거해주는 느낌으로 이해하면 좋을듯하다)

 

(3) Γopt와 Γin*dml 조금의 차이가 아직도 남아있는경우

(위의 Schematic회로를 참조하면) L_G를 추가하여 인덕턴스성분을 통해 남아있는 Cgs에대한 캐패시터성분을 없앨 수 있다고한다.

 

 

 

 

참조 : IDEC_2016 RF IC설계 2 LNA 및 Mixer설계_KAIST_이상국교수님

 

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