Una LNA de 0,049 mm^{20,5 a 5,8 GHz que logra una ganancia plana alta basada en un inductor activo y una protección ESD}...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería eléctrica
• Microelectrónica y sus derivados
• Diseño del circuito de RF

Sus antecedentes:

• Los amplificadores de bajo ruido (LNA) son componentes críticos en los sistemas de radiofrecuencia (RF).
• La mejora del rendimiento de LNA requiere avances en los componentes activos y los circuitos de protección.
• Las variaciones de proceso y los efectos parasitarios pueden degradar la eficiencia de la LNA.

Objetivo del estudio:

• Introducir un nuevo diseño de LNA de 0,5-5,8 GHz.
• Para mejorar el rendimiento de LNA utilizando un inductor activo (AI) basado en girador C y un diodo de descarga electrostática (ESD) de aislamiento de zanja profunda (DTI) mejorado.
• Para analizar la planitud de ganancia y las características de ruido del LNA desarrollado.

Principales métodos:

• Diseño y fabricación de un LNA de 0,5-5,8 GHz utilizando la tecnología SiGe BiCMOS de 0,18 μm.
• Integración de un inductor activo basado en girador C (AI) para un rendimiento consistente.
• Implementación de un diodo DTI ESD mejorado para minimizar la capacidad parasitaria.

Principales resultados:

• El LNA logró un S21 alto de 18,3 ± 0,3 dB en la banda de 0,5-5,8 GHz.
• Se registró una cifra mínima de ruido de 2,6 dB.
• Los parámetros S11 y S22 se mantuvieron por debajo de -10 dB, lo que indica una buena correspondencia de impedancia.
• Los inductores activos mostraron una excelente consistencia a través de las variaciones de proceso, voltaje, temperatura (PVT) y potencia de entrada.
• Los diodos DTI mejorados redujeron la capacidad parasitaria en un promedio de 8,5%.

Conclusiones:

• El LNA desarrollado demuestra un rendimiento superior con una alta ganancia y una baja cifra de ruido.
• La integración de AI y diodos DTI ESD mejorados contribuye a mejorar la consistencia de LNA y a reducir los parásitos.
• El LNA es adecuado para aplicaciones de RF exigentes que requieren una amplificación estable y eficiente.