Компьютерный символьный анализ и исследование сигнальных характеристик СВЧ-интегрального трансимпедансного усилителя на КМОП-транзисторах

Авторы: Коряковцев А. С., Бабак Л. И., Коколов А. А.

Аннотация: Предложена методика исследования и проектирования СВЧ-трансимпедансных усилителей (ТИУ), основанная на совместном применении компьютерного символьного анализа и линейных моделей КМОП-транзисторов в виде эквивалентных схем (ЭС). Методика дает возможность проанализировать с помощью автоматически генерируемых аналитических выражений влияние различных параметров схемы на характеристики усилителя и получить рекомендации для проектирования ТИУ. Исследование влияния отдельных элементов ЭС-приборов помогает выбрать конструкцию и размеры КМОП-транзисторов для интегральных ТИУ. С использованием компьютерного символьного анализа исследован ТИУ по схеме общий исток–общий сток с параллельной обратной связью по напряжению. Проведен анализ зависимостей основных характеристик СВЧ ТИУ (трансимпеданса, группового времени задержки, входного и выходного импедансов) от величин элементов схемы и параметров транзисторов, а также анализ устойчивости усилителя. Показано, что, в отличие от обычно используемого анализа ТИУ на базе идеализированных моделей активных элементов, предлагаемый подход обеспечивает достаточную точность расчета характеристик усилителя вплоть до частоты 30 ГГц.

Ключевые слова: трансимпедансный усилитель, свч, ис, кмоп-транзистор, малосигнальная модель, символьный анализ, компьютерная алгебра

Библиография статьи: Коряковцев А. С. Компьютерный символьный анализ и исследование сигнальных характеристик СВЧ-интегрального трансимпедансного усилителя на КМОП-транзисторах / А. С. Коряковцев, Л. И. Бабак, А. А. Коколов // Доклады ТУСУР. – 2023. – Т. 26, № 1. – С. 7–15. DOI: 10.21293/1818-0442-2023-26-1-7-15