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[석사 4학기] 2. Singlended NC LNA

Young Long 2026. 2. 10. 17:04

이전에 설계했던 NC LNA에서 diff -> single로 바꿔줘야 하기 때문에 mosfet을 하나 더 사용해서 NF를 처리해주고 한개의 아웃풋으로 바꿔주도록 하는 회로를 선택하였다. 

해당 구조를 바탕으로 임피던스 매칭, BIAS등을 추가해서 SPEC을 맞추려고 한다. 

 

LC 공진탱크로 공진 주파수를 2.4Ghz로 맞춰준다. LC의 크기는 sweep해서 주파수의 peak인 지점을 파악 후 값을 골라주면 된다. 

 

물론 이 L, C의 값은 임피던스 매칭, Linearity를 맞출때 다시 수정해줘야 하기 때문에 우선적으로 대략적인 값들을 확인해준다. 

 

그 다음으로는 Linearity를 위해서 gm, gm', gm''을 bias로 sweep 하면서 알맞은 bias를 선택하면 된다. 

 

이 다음은 이전 블로그처럼 width, finger 를 sweep 하면서 gm을 디테일하게 선정하고 임피던스 매칭을 위해 L, C도 sweep하면서 확인한다.  확인할 때는 S11, NF, Z11 real 등을 확인하면서 진행하였다. 

 

gm,gm',gm'' sweep
임피던스 L,C Sweep
width, finger sweep
S11, NF, Z11, S11 z-smith

 

이제 MIXER를 설계하자!!!!

 

**MIXER를 설계하다보면 lna의 임피던스가 중요한데 그 이유는 

LNA에서 만들어진 RF 전압이 전류로 MIXER의 스위칭 단으로 넘어가는데 그렇기 위해서는 lna쪽의 임피던스가 MIXER SOURCE 단의 임피던스보다 높아야 한다. 그렇기 때문에 MXIER를 설계하다가 다시 LNA로 넘어와서 임피던스를 조절해주는 과정을 거쳤다. 

임피던스를 확인할 때는 load 를 제외하고 drain에 포트를 연결하고 dc voltage를 1.2V로 주었다.