Özet:
Bu tez çalışmasında, geri beslemenin LNA performansı üzerine etkisi tamamen
analitik bir çalışma ile ortaya konulmuştur.
Bu çalışma, iki temel aşamaya dayanmaktadır. İlk aşamada; seri endüktif veya
paralel kapasitif geri besleme uygulanmış transistör aktif iki kapılı olarak
karakterize edilmiştir. Bu iki kapılının [z] ve gürültü parametreleri, transistörün ve
geri beslemenin [z] ve gürültü parametreleri yardımıyla oluşturulmuştur.
Çalışmanın ikinci aşamasında; gerçeklenebilir ve gerçeklenemez {Freq ≥ Fmin, Vin ≥ 1,
Vout ≥ 1, GTmin ≤ GT ≤ GTmax} performans dörtlüsü, geri besleme parametreleri ve
sonlandırma empedansları (ZS, ZL) seçilen çalışma noktasında (VDS, IDS), transistörün
koşullu kararlı veya koşulsuz kararlı olmasına göre elde edilmiştir. Bu amaçla, düşük
gürültü bir transistör için giriş kapısı uyumsuzluğu (Vin) ile maksimum kazanç
(GTmax) arasındaki değişimleri gösteren tasarım tabloları istenilen gürültü değeri
için geri beslemeye bağlı olarak oluşturulur. İstenilen gürültü değerine göre Vin ̶GTmax
arasında oluşturulan tasarım tabloları kullanılarak, hangi frekans bölgesinde hangi
geri besleme değerinin kullanılabileceği ve (Vin, Vout) ikilisi arasında geliştirilebilir
bir optimizasyon değeri elde edilir. Daha sonra (Vin, Vout) arasında en iyi
optimizasyon ilk aşamada elde edilen kaynak empedans değeri (Zs) ön tanımlı
olarak kullanılarak, yük empedans değerinin (ZL) parametre olarak değiştirilmesiyle
elde edilir. Son olarak, Freq(f) ≥ Fmin(f) şartını sağlayan, optimum (Vin, Vout)
uyumsuzluk çifti ile kazanç GT değerini sağlayan, seri endüktif veya paralel kapasitif
geri beslemeli transistörünün LNA uygulamaları için, farklı çalışma bantlarındaki
performans karakterizasyonları tüm bant genişliğine dağıtılmış olarak sunulur.
Sonuç olarak; bu detaylı çalışma, tasarımcılara tek bir seri endüktif veya paralel
kapasitif eleman kullanılmasıyla, transistörün çalışma bant genişliğinin tamamının
kullanılması, istenilen gürültü şartını ve kapı uyumsuzluklarını sağlayan
performans karakterizasyonunun çıkartılması olanağını sağlamaktadır.
