5.6GHz CMOS低噪声放大器设计
文献中给出源极电感负反馈的噪声模型和计算噪声的公式：
式中：RL、Rg分别代表栅极电感Lg的寄生电阻和M1的栅极电阻；ωT为截止频率；γ是与工艺有关的一个噪声参数。工艺参数X，α和反馈电感Ls的品质因数QL的表达式为
式中：c为栅-漏极噪声的相关系数；σ是另一个与工艺相关的噪声参数，且σ=2λ；gdO为M1零偏置时的跨导。
分析式(4)可知，QL存在一个最佳值，使LNA的噪声为最小
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/188278.htm2 LNA电路设计
设计过程中，首先根据功耗约束条件下获得最优噪声的栅宽公式，计算主放大管的栅宽
式中，ω为角频率，L为栅长，Cox为栅氧化层电容，源电阻Rs=50Ω，QSP为噪声最优匹配时输入端的品质因数，取其值为4．5，可得栅宽大约为160 μm。所设计电路工作在5．6GHz，由式(1)(2)经计算和仿真，取Ls为0．439nH，Lg为2．873nH和Ld为2．546nH。
3 仿真结果及其分析
本文设计的LNA采用TSMC 90nm RFCMOS低功耗工艺实现，使用MentorGraphics的Eldo仿真器对该LNA进行模拟分析。根据前面的分析和实际调试，得到优化后放大管和共栅管的栅宽均为160 μm；
图2～7给出了电路的仿真结果。整个放大器电路的噪声系数达到1．78dB；IIP3达到-11．76dB。在整个工作频段，电路的稳定性因子K>1，其中K为：
电路是稳定的。
各项仿真结果指标如表1所示：
4 结论
由于存在很多折衷考虑，射频LNA的设计很复杂。本文设计了一个应用于无线接收机射频前端的LNA，通过对共源共栅结构的分析，从阻抗匹配、噪声系数和线性度的角度对电路的性能进行优化，设计出了一种5．6GHz的LNA。在90nm CMOS工艺下，利用MentorGralahics的Eldo工具软件对电路进行了仿真，结果显示，LNA的阻抗匹配、噪声系数和线性度等参数都达到了良好的性能。
本文作者的创新点：在分析共源共栅结构的基础上利用先进的90nm制程工艺，计算调试出5．6GHz的LNA的电路结构，对LNA的设计具有一定的参考价值。
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