ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ИМС НА ПРИМЕРЕ МШУ ДЛЯ ПРИЁМНИКА ГЛОНАСС/GPS ЧАСТЬ 1. ТОПОЛОГИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ КРИСТАЛЛА ИМС
ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ИМС НА ПРИМЕРЕ МШУ ДЛЯ ПРИЁМНИКА ГЛОНАСС/GPS ЧАСТЬ 1. ТОПОЛОГИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ КРИСТАЛЛА ИМС
DOI
10.33286/2075-8693-2018-38-91-100
Авторы
А. А. Антонов – канд. техн. наук, инженер-конструктор ООО «СибИС». E mail: antonov@sib-is.ru.
И. К. Сурин – инженер-конструктор ООО «СибИС», аспирант Новосибирского государственного технического университета. E mail: surin@sib-is.ru.
Д. Л. Шлёмин – канд. техн. наук, начальник отдела схемотехники ООО «СибИС».
С. М. Гордиенко – инженер-конструктор ООО «СибИС». В. Д. Сафонов – начальник СК ООО «СибИС».
Ключевые слова
малошумящие усилители, ГЛОНАСС, GPS, коэффициент шума, КМОП, топология ИМС
Аннотация
При проектировании кристаллов ИМС разработчики не всегда учитывают конструктивные особенности конечного изделия (корпус и технологии монтажа). Для быстродействующих и радиочастотных ИМС учёт этих особенностей является необходимым условием для сохранения параметров, достигнутых на этапе моделирования электрической схемы кристалла ИМС. В данной работе на примере разработки ИМС радиочастотного тракта навигационного приёмника ГЛО-НАСС/GPS, выполненного по технологии КМОП с проектными нормами 130 нм, показаны особенности проектирования топологии высокочастотных блоков с учётом интерфейса «кристалл – печатная плата». В первой части статьи показаны особенности реализации блока МШУ в составе ИМС и определены наиболее важные для данного класса устройств характеристики.
Литература
1. Silicon Monolithic Integrated Circuits in RF Systems, 2006 // Digest of Papers, Topical Meeting on 18-20 Jan 2006, 4 pages.
2. Microwave and Millimeter Wave Circuits and Systems: Emerging Design, Technologies and Applications / Ed. Georgiadis A., Rogier H., Roselli L., Arcioni P. WILEY, October 2012, 574 pages. ISBN 978-1-119-94494-2.
3. Sivonen P., Kangasmaa S., Parssinen A. Analysis of packaging effects and optimization in inductively degenerated common-emitter low-noise amplifiers // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 51, no. 4, pp. 1220–1226, Apr 2003.
4. RF Design Guidelines: PCB Layout and Circuit Optimization. Application Note AN 1200.04, Semtech, 2006. 22 p.
5. Lu K.-C., Horng T.-S. et al. Comparing Flip-Chip and Wire-bond Package Effects on a Receiver Low-Noise Amplifier // 2010 IEEE Electrical Design of Advanced Package & Systems Symposium, Singapore, 2010, pp. 1–4.
6. Das T. Practical Considerations for Low Noise Amplifier Design. Freescale Semiconductor White Paper. Rev. 0, 5/2013, RFLNAWP, 2013.
7. D. H. K. Hoe, Jin X. The Design of Low Noise Amplifiers in Deep Submicron CMOS Processes: A Convex Optimization Approach // VLSI Design, vol. 2015, Article ID 312639, 16 pages, 2015.
8. Wan Q., Wang Q., Zheng Z. Design and analysis of a 3.1–10.6GHz UWB low noise amplifier with forward body bias technique // AEU – International Journal of Electronics and Communications, Volume 69, Issue 1, 2015, pp. 119-125, ISSN 1434-8411.
9. Hasani J. Y. Design of a Radiofrequency Front-End module for “Smart Dust” sensor network. Chapter IV – Low Noise Amplifier Design and Optimization / Condensed Matter [cond-mat], Université Joseph-Fourier, Grenoble I, 2008, English.
10. Wu W., Chan M. Layout effects on design optimization of CMOS LNA and mixer // 2005 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, 2005, pp. 2067–2070.
11. Tiwari S., Vanukuru V. N. R., Mukherjee J. Noise figure analysis of 2.5 GHz folded cascode LNA using high-Q layout optimized inductors // 2015 IEEE Asia Pacific Conference on Postgraduate Research in Microelectronics and Electronics (PrimeAsia), Hyderabad, 2015, pp. 94–97.
12. Bokinge B. et al. A high performance CMOS LNA for system-on-chip GPS // 2006 Asia-Pacific Microwave Conference, Yokohama, 2006, pp. 320–323.
13. Leroux P., Janssens J., Steyaert M. A 0.8-dB NF ESD-Protected 9-mW CMOS LNA operating at 1.23 GHz [for GPS receiver] // IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 37, no. 6, pp. 760–765, Jun 2002.
14. Liu H., He Q. Design of 1.8V 1GHz 0.18μm CMOS LNA for GPS // 2008 4th International Conference on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing, Dalian, 2008, pp. 1-4.
15. Yadav N., Pandey A. and Nath V. Design of CMOS low noise amplifier for 1.57 GHz // 2016 International Conference on Microelectronics, Computing and Communications (MicroCom), Durgapur, 2016, pp. 1–5.
Для цитирования
Особенности разработки высокочастотных ИМС на примере МШУ для приёмника ГЛОНАСС/GPS. Часть 1. Топологическая реализация кристалла ИМС / А.А. Антонов, И.К. Сурин, Д.Л. Шлёмин, С.М. Гордиенко, В.Д. Сафонов // Техника радиосвязи. 2018. Вып. 3 (38). С. 91−100.
Ссылка на текст статьи в РИНЦ