JSSC 2006第4期RF & Wireless0.18μm

A 13-dB IIP3 Improved Low-Power CMOS RF Programmable Gain Ampliﬁer Using Differe

采用新型差分多栅晶体管技术实现13dB IIP3提升的低功耗CMOS RF可编程增益放大器。

0.18μm CMOS, 50dB增益范围, 0.25dB分辨率, 4.5dB噪声系数, +30dBm IIP3, 16mW功耗

可编程增益放大器线性度提升低功耗设计CMOS射频数字电视调谐器

▸创新点1：差分多栅晶体管(DMGTR)技术是一种电路创新，通过结合全差分放大器和伪差分放大器，利用其互补的二阶跨导导数特性，实现了线性度的显著提升（13dB IIP3改善），同时保持低功耗（16mW）和其他性能指标不变。

▸创新点2：二阶跨导导数抵消技术属于方法创新，通过精确匹配和偏置设计，使全差分放大器的负二阶跨导导数与伪差分放大器的正二阶跨导导数相互抵消，从而有效抑制非线性失真，提升系统整体线性度。

▸创新点3：宽增益范围精细步进架构是系统创新，采用新型RF PGA结构设计，实现了50dB的宽增益范围和0.25dB的高分辨率步进，满足了多标准移动电视接收的灵活增益控制需求。

▸创新点4：该设计在0.18μm CMOS工艺下实现，通过优化电路结构和偏置条件，在低功耗（16mW）下同时实现了高线性度（IIP3达30dBm）和低噪声（4.5dB NF），展示了工艺与设计的协同优化能力。

Abstract

A CMOS RF digitally programmable gain ampliﬁer (RF PGA), covering various terrestrial mobile digital TV stan- dards (DMB, ISDB-T, and DVB-H) is implemented as a part of a low-IF tuner IC using 0.18- m CMOS technology. An improve- ment of 13-dB IIP3 is attained without signiﬁcant degradation of other performance criteria like gain, noise ﬁgure, common-mode rejection ratio, etc., at similar power consumption. This is achieved by applying a newly proposed differential circuit /103/109 (the second d