Analisi e progetto di un cascode Low Noise Amplifier ad 1GHz

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8 naturali (ossia connessi con il meccanismo fisico di funzionamento dei dispositivi elettronici). L’esistenza del rumore in particolare è dovuta al fatto che la carica elettrica non è continua, ma trasportata in quantità discrete , eguali alla carica dell’elettrone ( . Ovviamente, non è conveniente caratterizzare il rumore con il suo andamento nel tempo n(t), perché per sua natura, n(t) è diverso da un’osservazione all’altra e quindi non è predicibile, in quanto non è possibile conoscere con certezza il valore del rumore n(t+dt) all’istante successivo all’osservazione. Essendo una grandezza casuale, il rumore potrà essere caratterizzato da grandezze che ne descrivono la sua distribuzione statistica, come ad esempio la distribuzione di ampiezza delle fluttuazioni in tensione o corrente, e a partire da esse si ricava il valore quadratico medio. Così come ogni segnale elettrico, anche il rumore può essere pensato come somma di onde sinusoidali generatrici. Per estrarre ognuna di queste componenti armoniche, in particolare quella ad una certa frequenza f, si può pensare di far passare il rumore n(t) in un circuito passabanda centrato proprio su f ed avente una certa larghezza di banda Δf. Anche le sinusoidi in uscita dal filtro , come il rumore n(t) , avranno un andamento temporale casuale in ampiezza, dunque debbono essere caratterizzate dal loro valor quadratico medio A questo punto si definisce una grandezza indispensabile per la caratterizzazione della sorgente di rumore associata ad un dato componente elettrico, ovvero la densità spettrale di potenza : che, a seconda della grandezza elettrica di riferimento, ha le dimensioni di o . Questa grandezza è particolarmente utile per il calcolo della potenza del rumore totale: essa è la somma delle potenze trasportate dalle singole componenti sinusoidali, per cui è esprimibile come: 1.2.1: Sorgenti di rumore Si elencano di seguito le principali sorgenti di rumore in un circuito elettronico al fine di comprendere meglio quali sono quelle che bisogna tenere in considerazione nell’analisi di circuiti a MOS, e per meglio comprendere l’origine della specifica relativa alla ridotta figura di rumore che qualsiasi circuito LNA, anche con una topologia semplice, deve rispettare.  RUMORE GRANULARE(“SHOT”): è una sorgente di rumore prevalentemente presente nei diodi e nei transistori bipolari. Esso è il rumore prodotto dai portatori di carica quando attraversano una barriera di potenziale, appunto quella delle giunzioni p-n; per cui la corrente in uscita dal dispositivo, che appare come una corrente continua, è in realtà costituita da un grande numero di impulsi di corrente(di qui il nome di rumore shot ossia rumore impulsivo), casuali ed indipendenti. Esso può essere definito da una densità spettrale di corrente che è costante al variare della frequenza(rumore bianco):  RUMORE TERMICO: è la fonte più comune di rumore in un circuito elettronico, che per natura è un sistema dissipativo, ed è causato dal moto termico degli elettroni entro un elemento conduttore, che causa l’insorgere di una d.d.p non nulla ai capi del conduttore stesso. Possiamo pensare che gli elettroni, qualora si trovino in maggior misura in una metà della resistenza , producano una differenza di potenziale negativa in quella direzione. Allo zero assoluto (- 273°K) il moto caotico degli elettroni cessa, e si annulla così la tensione di rumore(di qui l’aggettivo termico per descrivere il fenomeno). Si può far vedere che sussistono le seguenti relazioni:

Anteprima della Tesi di Giuseppe Macera

Anteprima della tesi: Analisi e progetto di un cascode Low Noise Amplifier ad 1GHz, Pagina 4

Laurea liv.I

Facoltà: Ingegneria

Autore: Giuseppe Macera Contatta »

Composta da 71 pagine.

 

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