In this dissertation, a design of a low noise amplifier(LNA) simultaneously achieving ultra high linearity and low noise for multiband/multistandard SAW-less receiver is presented. To remove SAW Filter in receiver, the LNA should have low noise and very high linearity. Many papers have concentrated on small signal non-linearity, for example IIP3. But because of a large signal non-linearity of the LNA, they cannot receive a high power blocker or interferer which desensitizes a desired signal. So a proper solution is required to simultaneously prevent from the severe large signal linearity and noise deterioration.
To improve the noise figure, a simultaneous noise and input impedance matching should be possible. The capacitive loading LNA without RF choke coil is proposed for the simultaneous matching.
To solve the non-linearity problem for large signal or high power signal, the inverter LNA and a complementary amplifier with “Body Biasing” and “Complementary Superposition” are proposed. The inverter LNA is first stage and the complementary amplifier is second stage.
The proposed LNA achieves the simultaneous matching, NF of 1.1 dB, OP1dB of 13 dBm and OIP3 of 29 dBm at 1 GHz.
본 논문에는 다중대역 / 다중표준/ 다중모드를 위한 SAW filter가 제거된 수신기에서 사용될 수 있는 매우 높은 선형성과 낮은 잡음 특성을 동시에 갖는 저잡음 증폭기에 관한 것이다. SAW filter가 제거되기 위해서, 저잡음 증폭기는 낮은 노이즈와 매우 높은 선형성 특성을 가져야 한다. 종래 논문에서는 IIP3/OIP3로 표현되는 소신호 선형성에 집중되어 왔다. 하지만 그 LNA들은 대신호 선형성의 한계로 큰 블락커 신호 또는 큰 간섭신호를 받을 수 없다. 따라서 대신호 선형성과 잡음 특성의 동시개선이 요구된다.
잡음지수특성을 개선시키기 위해, 최적 노이즈와 입력 임피던스의 동시 매칭이 가능해야한다. 본 논문에서는 RF choke가 제거된 캐패시티브 로딩 저잡음 증폭기를 제안한다.
선형성 특성을 개선시키기 위해, “바디 바이어싱”과 “상보적인 중첩법”을 사용한 선형화된 인버터 LNA와 “상보적인 중첩법”을 적용한 선형화된 컴플리멘터리 공통 게이트 증폭기를 제안한다. 전체 구조에서 선형화된 인버터 LNA는 첫째단, 선형화된 컴플리멘터리 공통 게이트 증폭기는 둘째단을 구성한다.
제안하는 저잡음 증폭기는 동시매칭이 가능하고 매우 높은 선형성 특성을 지니며, 1GHz의 동작주파수에서 1.1dB NF와 13dBm OP1dB와 13dBm OIP3의 특성을 지닌다.
