tailieunhanh - Thiết kế bộ khuếch đại thuật toán RF dải tần 200 MHz trên công nghệ CMOS

Bộ khuếch đại thuật toán (OPAMP) thường sử dụng với tần số thấp. Bài báo này đề xuất một giải pháp thiết kế cho bộ khuếch đại OPAMP cho dải tần đến 200MHz sử dụng công nghệ CMOS. Các kết quả mô phỏng cho thấy băng thông có thể lớn hơn cho phép ứng dụng cho các máy thu phát RF. | Thiết kế bộ khuếch đại thuật toán RF dải tần 200 MHz trên công nghệ CMOS Kỹ thuật điện tử THIẾT KẾ BỘ KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN RF DẢI TẦN 200 MHz TRÊN CÔNG NGHỆ CMOS Trần Việt Hải1*, Nguyễn Văn Khôi1, Nguyễn Trần Duy2 Tóm tắt: Bộ khuếch đại thuật toán (OPAMP) thường sử dụng với tần số thấp. Bài báo này đề xuất một giải pháp thiết kế cho bộ khuếch đại OPAMP cho dải tần đến 200MHz sử dụng công nghệ CMOS. Các kết quả mô phỏng cho thấy băng thông có thể lớn hơn cho phép ứng dụng cho các máy thu phát RF. Từ khóa: Khuếch đại thuật toán, Công nghệ CMOS, Máy thu phát RF. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện tại, do yêu cầu về kích thước, tần số, tốc độ và mức độ tích hợp, trong nền công nghiệp Silicon có nhiều công nghệ vật liệu mới. Các bộ khuếch đại RF có thiên hướng sử dụng các công nghệ mới, mặc dù vậy, công nghệ CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) vẫn được chú trọng cho các thiết kế RF tại thời điểm hiện nay vì ưu thế giá thành thấp và các ưu thế tiềm năng khác[1]. Các đặc tính của CMOS là các đặc tính căn bản phù hợp với bộ khuếch đại thuật toán OPAMP như trở kháng lối vào lớn, trở kháng lối ra nhỏ, dễ dàng phối hợp trở kháng, tạp âm thấp, khả năng triệt nhiễu cao và có hệ số khuếch đại lớn khi cấu thành các mạch khuếch đại vi sai và khuếch đại xếp chồng (Cascode). Nguồn nuôi CMOS có thể sử dụng dải rộng, tiêu thụ năng lượng thấp. Khi chế tạo mạch tương tự (Analog) trên công nghệ CMOS có thể thiết kế với độ tích hợp cao, chế tạo mạch với kích thước nhỏ [1][2]. Các tham số chính của bộ khuếch đại bao gồm: Hệ số khuếch đại (HSKĐ); Độ tuyến tính; Trở kháng vào, ra; Độ biến đổi của điện áp (Voltage swings); Điện áp cung cấp; Nhiễu; Năng lượng tiêu hao; và Tốc độ. Trong thực tế hầu hết các tham số có mối quan hệ tương tác qua lại với nhau, cho nên trong mỗi thiết kế chúng ta cần lựa chọn một giải pháp thỏa hiệp phù hợp [3]. Để đạt được các đặc tính tổng thể theo yêu cầu, các thiết kế thường ghép nối các kiểu khuếch đại khác nhau.