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Aplicación de la programación geométrica en el diseño de un amplificador de bajo ruido y un mezclador de señal para radiofrecuencia integrados en tecnología cmos

Resumen

En este trabajo de grado se presenta el diseño aplicando programación geométrica deun amplificador de bajo ruido (LNA) y un mezclador de señal (Mixer), para un sistema derecepción de radiofrecuencia (RF) integrados en tecnología CMOS. Se realiza una formulación rigurosa de los bloques, se definen algunas consideraciones necesarias para poder aplicar la programación geométrica y algoritmos de optimización convexaen el diseño, cumpliendo con los requerimientos del estándar bluetooth 2,45GH z y frecuenciaintermedia de 1M Hz. Inicialmente se presenta el diseño de un amplificador de bajo ruido,luego la celda LNA-Mixer propuesta y posteriormente se realizan algunas pruebas mediantesimulaciones, con el fin de obtener algunas conclusiones sobre la implementación de inductoresen tecnologias CMOS y el uso de un capacitor para reducir la figura de ruido. Finalmente seexpone el layout del circuito y algunos resultados de simulaciones post-layout. El diseño fue realizado para el proceso de fabricación 0,35u4m CMOS C35B4 de AMS(Austria MicroSystems). Como resultado de la celda LNA-Mizer se obtienen las siguientesespecificaciones: Figura de ruido 9,2dB, ganancia de tensión 21,5d.B, punto de intersección detercer orden referido a la entrada Pr1p3 = —2dBm y consumo de potencia de 8,67mW, parauna tensión de 3,3/. Por último, el circuito ocupa un área de 9304m x 1mm incluyendo los pads.