基于55 nm CMOS工艺的可变增益放大器

作者:安文星; 佟玲; 刘亚轩; 张娜*
来源:湖南大学学报(自然科学版), 2020, 47(06): 103-108.
DOI:10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2020.06.013

摘要

为了实现5G通信系统中高数据传输速率的要求,满足宽带条件下接收信号幅度的大动态范围变化,基于Global Foundries 55 nm CMOS工艺提出一种宽带且增益大范围线性变化的可变增益放大器.在该可变增益放大器中,采用改进型Cherry-Hooper放大器结构使其动态范围和电路带宽有效扩展,并利用晶体管的可调谐特性,在不使用附加电路的前提下使增益变化具有良好线性,解决了CMOS电路中放大器增益与控制电压非线性变化的难题,同时添加低截止频率的高通滤波器,消除可变增益放大器的直流偏移,并降低其误码率.版图仿真结果表明,在-33.4~46.9 dB的超宽动态范围内实现增益线性变化,3-dB带宽对应的频率达到1.89 GHz(0.000 12~1.9 GHz),可变增益放大器芯片(核心区域,不含焊盘)面积仅为0.006mm2.该可变增益放大器指标完全满足目前5G宽带通信系统的要求.