CHƯƠNG 3: CÁC PHẦN TỬ QUAN TRỌNG MÁY THU VÔ TUYẾN
3.6.1.2. Bộ tích hợp Gm-C
Các bộ khuếch đại thuật tốn hỗ dẫn có trở kháng vào và ra cao, nghĩa là chúng khuếch đại khác biệt tín hiệu điện áp ở đầu vào tạo ra một dòng ở đầu ra. Khi sử dụng để điều khiển một dung tải, thì một bộ tích hợp đã được tạo ra. Khi sử dụng một vòng lặp hồi tiếp các bộ khuếch đại có thể được sử dụng để thực hiện các chức năng lọc phức.
Một phần do các node nội của chúng trở kháng thấp nên chúng có băng hoạt động rộng hơn bộ khuếch đại thuật toán. Chế độ hoạt động hiện thời của chúng làm chúng tốt cho các thực hiện điện thế thấp trong RF CMOS với Vdd thường là 1.2V.
Các bộ khuếch đại hỗ dẫn thường được sử dụng khơng có khuếch đại thuật tốn kiểu hồi tiếp âm. Độ tuyến tính có thể được cải thiện bằng cách thêm các điện trở suy biến cố định vào cặp đầu vào. Do nó là một dạng của hồi tiếp âm hướng tiếp cận này giảm gm tương ứng của các giai đoạn. Nếu N (=GmR) là hệ số suy biến nguồn, độ hỗ dẫn tín hiệu nhỏ giảm 1+N và méo dạng hài bậc 3 giảm (1+N)2. Điện trở suy biến làm tăng nhẹ chỉ số tạp âm của các bước.
Độ tuyến tính của bước có thể được cải thiện hơn nữa bằng cách sử dụng triode MOSFET như các biến trở suy biến. Bằng cách nối chéo các thiết bị này dòng qua mỗi nửa phân cặp có thể được duy trì liên tục hơn.
Hình 3.64: Các phương pháp tuyến tính hóa
Một cách thứ 3 là sử dụng hồi tiếp dương. Một MOSFET lý tưởng có đặc tính theo luật bình phương hồn hảo. Trong thực tế, do suy biến di động MOSFET hoạt động dưới luật bình phương con. Để bù lại suy biến di động này, một dạng của suy biến, thì hồi tiếp âm được sử dụng để chống lại nó. Độ tăng ích vịng cần được điều khiển tốt đủ để chống lại suy biến di động nhưng cũng phải đủ nhỏ để tránh mất ổn
thức suy biến ở trên. Tuy nhiên nó vượt trội hơn các phương thức trước là hoạt động với các biến thiên thành phần rộng hơn. Với các trải rộng q trình thơng thường hiệu năng của nó khơng xuống cấp nghiêm trọng như trong các suy biến.
Hình 3.65: Hỗ dẫn với hồi tiếp dương
Các phương pháp hồi tiếp cải thiện độ tuyến tính của hỗ dẫn với các tín hiệu nhỏ. Ở các mức tín hiệu lớn các bộ khuếch đại sẽ có xu hướng hạn chế một cách đột ngột hơn so với các bộ khuếch đại thông thường. Các chỉ số như IP3 trở nên phụ thuộc vào biên độ, việc tổn thất độ dốc đặc trưng kỳ vọng ở các mức biên độ lớn.
Trong nhiều các mạch việc cần thiết là điều chỉnh độ khuếch đại của thiết bị. Việc này có thể được thực hiện trong một mạch AGC hoặc điều chỉnh các tham số bộ lọc tuy nhiên nó chỉ để khắc phục các trải rộng q trình. Có vài phương pháp có thể được sử dụng để thay đổi gm của một hỗ dẫn.
Với sự điều chỉnh vừa phải để khắc phục các trải rộng q trình, điều chỉnh thơ có thể đạt được bằng cách chuyển tiếp vào và ra mạch các transitor với các tỷ lệ phương diện khác nhau. Tinh chỉnh có thể đạt được bằng cách điều chỉnh độ dẫn đầu ra các thiết bị bằng cách thay đổi thiên áp của chúng:
Với các mạch có dải tăng ích lớn hơn, có thể được thực hiện dựa trên:
• Nguyên tắc rằng độ hỗ dẫn của FET do FET chuyển từ chế độ bão hịa sang chế độ 3 cực
• Ý tưởng rằng độ hỗ dẫn của FET thay đổi cùng với dòng thiên áp
Mặc dù các tế bào hỗ dẫn vốn dĩ khác biệt, hồi tiếp điều khiển để khắc phục mất cân bằng trong các nguồn dòng vẫn thường được sử dụng.