I n t e r n at ion al   Jou r n a l   of   I n f o r m at ics   an d   Com m u n icat ion   T e c h n ol ogy  ( I J - I CT )   Vo l .   15 ,   N o .   1 M   a r c h   20 26 ,   pp.   323 ~ 331   I S S N:  2252 - 8776 DO I 10 . 11591/i ji c t . v 15 i 1 . pp32 3 - 331             323       Jou r n al  h o m e page ht tp: // ij ict . iaes c or e . c om   A  h ig h  l i n e ar ity  l o w  n oi se  am p li f ie r  w i t h   m od ifie d   d iff e r e n t ia in d u c t or  f or  b lu e t oot h  p r of il e s       Gh at t am an e n Us h ar an i 1 ,   S ou r ir aj an   Va r ad a r a j an 2   D e pa r tm e nt   of   E le c t r o ni c s  a nd  C omm uni c a ti o n E ngi n e e r in g, S   V  U ni ve r s it y  C ol le g e   of   E ngi n e e r in g, S r V e nka t e s w a r a  U ni ve r s it y T ir upa ti , I ndi a         Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve No v   25,   2024   R e vi s e S e 26,   2025   A c c e pt e N o v   5,   2025       I n   t o d a y ’s   rap i d l y   ev o l v i n g   c o mmu n i c at i o n   l a n d s c ap e,   el ec t ro n i c   d ev i ce s   re l y   h e av i l y   o n   h i g h - p e rf o r m an ce  c o m p o n e n t s   t o   e n s u r s e a ml e s s   c o n n ec t i v i t y .   A   l o w - n o i s e   a m p l i fi e ( L N A i s   c r i t i c al   fro n t - en d   el eme n t   i n   an y   r ecei v e ch ai n ,   w h e r i t s   p e rf o r m an ce   s i g n i fi c a n t l y   i n fl u en ce s   t h e   o v e ral l   s y s t em   e ff i c i en cy .   A s   i n t eg rat e d   c i r cu i t s   co n t i n u e   t o   s h r i n k   w i t h   ad v an cemen t s   i n   t ech n o l o g y ,   ch al l e n g e s   s u c h   as   l i n e ar i t y   d eg rad at i o n   h a v b e co me   i n c r e as i n g l y   p ro m i n e n t .   T h i s   w o rk   p r e s en t s   m o d i f i e d   d e ri v at i v (MD n arro w b a n d   co mm o n   s o u r ce   l o w - n o i s e   a m p l i f i e r   (CSL N A d e s i g n e d   u s i n g   0 . 1 3   µm   CMO t ech n o l o g y ,   o ff e ri n g   i m p ro v e d   l i n e ari t y   an d   fr e q u e n cy   c h ara c t e ri s t i c s .   T h e   p ro p o s e d   d e s i g n   ad o p t s   h y b ri d   ar ch i t ec t u r e,   c o m b i n i n g   a   fo l d e d   c a s c o d e   g ai n   s t ag e   w i t h   c o mm o n - g a t e   c o n fi g u r a t i o n .   A n   o p t i m i ze d   m o d i fi e d   d i f fe re n t i al   i n d u c t o i s   e m p l o y e d   a t   t h e   i n p u t   fo e f fe c t i v e   i m p e d an c m a t c h i n g   an d   re d u c e d   n o i s e   fi g u re   (N F ).   T h e   i m p l e men t e d   L N A   ac h i e v e s   g ai n   o 2 5 . 8 1   d B ,   an   i n p u t   re t u rn   l o s s   o f   2 4 . 8 6   d B,   an d   m ai n t ai n s   l o w   NF   o 0 . 3   d at   a n   o p e rat i n g   fr e q u en cy   o f   2 . 4   G H z.   Fu rt h e r m o r e,   t h l i n e ar i t y   me t ri c s - t h i rd - o rd e r   i n p u t   i n t e r ce p t   p o i n t   ( II P3 a n d   1   d c o m p r e s s i o n   p o i n t - are   s i g n i fi c a n t l y   i m p r o v e d   t o   1 6 . 7 0   d Bm   a n d   2 1 . 8 9   d Bm,   r e s p ec t i v e l y .   T h e s r e s u l t s   h i g h l i g h t   t h e   L N A 's   s u i t ab i l i t y   fo r   Bl u e t o o t h   a n d   o t h e r   s h o rt - ran g e   w i r el e s s   c o mmu n i c at i o n   ap p l i c at i o n s .   K e y w o r d s :   B l ue t oot h   C o m m o n   s o ur c e   F o l de c a s c o de   L i ne a r i t y   L o n o i s e   a m p li f i e r   M o di f i e d   de r i va t i v e   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l u n d e r   t h CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din A u th or :   Gh a t t a m a ne ni   U s h a r a ni   De pa r t m e n t   o f   E l e c t r o ni c s   a n C o m m u ni c a t i o n   E ng i n e e r i ng,   S   Uni v e r s i t y   C o l l e ge   o f   E n g i ne e r i ng   S r i   Ve n ka t e s wa r a   U ni ve r s i t y   T i r upa t i ,   I n d i a   E m a i l us h a r a ni . s v u2000 @ g m a il . c o m       1.   I NT RODU C T I ON   E x t e n s i ve   r e s e a r c h   h a s   f o c us e o n   de ve l o p i n g   wi d e b a n m u l t i s t a n d a r r e c e i v e r s   c a pa bl e   o f   c o n c ur r e n t l y   de m o du l a t i n m u l t i p l e   r a d i o   s i g n a l s .   A   c r i t i c a l   c o m po n e n t   i n   t h e   r e c e i ve r   f r o n t - e n i s   t h e   l o w - n o i s e   a m p l if i e r   ( L NA ) ,   whi c h   s i g nif i c a n t l y   i nf l ue n c e s   o v e r a l l   pe r f o r m a n c e .   E m p l o yi ng  m u l t i p l e   n a r r o wb a n d   L N A s   t s uppor t   v a r i o us   f r e que n c y   b a n ds   f o r   e a c h   c o m m u ni c a t i o n   s t a n da r c a n   l e a t i n c r e a s e s y s t e m   c o m p l e xi t y ,   s i z e ,   a n c o s t - p o s i n m a j o r   de s i g n   c h a ll e n g e s .   A s   a   r e s u l t ,   n a r r o wb a n r e c e i ve r s   a r e   m o r e   e f f i c i e n t l y   c o up l e w i t h   n a r r o wb a n L N A s   [ 1] .   T e n s ur e   hi g h   pe r f o r m a n c e ,   t h e   L N A   m us t   de l i ve r   a   hi g h   ga i n ,   l o n o i s e   f i gur e   ( NF ) ,   a n pr e c i s e   n a r r o wba n i nput   i m p e da n c e   m a t c hi ng.   A dd i t i o n a ll y ,   m a in t a i ni ng  e x c e l l e n t   l i ne a r i t y   i s   c r uc i a l   due   to   t h e   pr e s e nc e   o f   m u l t i p l e   c l o s e l y   s pa c e c h a nne l s   w i t hi n   t h e   w i de   o pe r a t i n b a n dw i dt h   [ 2] .   No n l i ne a r i t i e s ,   s uc h   a s   s e c o n d - o r de r   ( I M D2)   a n t hi r d - o r de r   i n t e r m o du l a t i o n   d i s t o r t i o n   ( I M D3) ,   ge n e r a t e by   t h e   L N A ,   c a n   s i g ni f i c a n t l y   de gr a de   t h e   r e c e i v e r s   s e n s i t i v i t y   a nd  o v e r a l s i g na l   i n t e gr i t y   [ 3] .   Num e r o us   t e c hni qu e s   h a ve   be e n   r e c o r de d   to  e nh a n c e   t h e   l i ne a r i t y   o f   m il li m e t e r   wa v e ,   b r o a db a n d,   a n n a r r o w b a n l o n o i s e   a m p li f i e r s   [ 4] - [ 9] .   T h e   c o m m o n - s o ur c e   ( C S )   s t a ge ,   u t i l i z i n d i v e r s e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,   Vo l .   15 ,   N o.   1 M a r c h   20 26 323 - 331   324   to p o l o g i e s   s uc h   c ur r e n t   r e us e ,   s o ur c e   de ge n e r a t i o n,   a n c a s c o de   m e t h o ds ,   c a n   a tt a i n   hi g h   ga i a n e nh a n c e d   f o r   n a r r o wb a n a pp l i c a t i o ns   whil e   mi t i ga t i n t r a n s c o n duc t a n c e   n o nl i ne a r i t y   [ 10] ,   [ 11] .   T h e   c o m m o n ga t e   ( C G)   a m p l if i e r   c o nf i gur a t i o n   o f f e r s   i nhe r e n t   n a r r o wb a n m a t c hi ng,   l i t t l e   po we r   c o n s u m pt i o n ,   a n d   n o t a bl e   li ne a r i t y   [ 12] ,   [ 13] .     Ho we v e r ,   a   s o l i t a r y   C s t a ge   c a nn ot   de l i ve r   a de qua t e   ga i n   t h r o ugh o u t h e   n a r r o b a n w i t h   t h e   r e qu i s i t e   f l a t n e s s   u nl e s s   a ug m e n t e by   s upp l e men t a r y   ba n dw i dt h   e x t e ns i o n   t e c h n o l o g y .   C o nv e r s e ly ,   t h e   t r a di t i o na l   C G - L N A   a n C S - L N A   c a nn o gua r a n t e e   a   l i ne a r i t y   [ 14] .   T h e   c a s c o de   h a s   ga r n e r e s i gnif i c a n t   r e s e a r c h   i n t e r e s t   due   to   i t s   i n t r i ns i c   pr o pe r t i e s   o f   d e l i ve r i ng  o ut s t a n d i n n a r r o wb a n m a t c hi ng,   l i ne a r i t y ,   a nd   s t a bi li t y .   No n e t h e l e s s ,   t h e   NF   o f   a   c o m m o n - ga t e   L N A   i s   t y p i c a l ly   e l e va t e o wi n t o   t h e   i n put   m a t c hi ng   r e qu i r e m e n t   g m   =   1/r S ,   wh e r e   g m   r e pr e s e n t s   t h e   tr a n s c o n du c t a n c e   o f   t h e   i n put   t r a n s i s t or s .   I n   r e c e n t   y e a r s ,   v a r i o us   f e e d - f o r wa r t e c h ni que s   f o r   l i ne a r i t y   im pr o v e m e n t   b a s e o n   i n t e r m o du l a t i o n   d i s t o r t i on   ( I M 3)   c a nc e ll a t i o n   h a v e   b e e n   pr o po s e b ut  t h e s e   t e c hni que s   e f f e c t i n to   t h e   ot h e r   pa r a m e t e r s ,   t h i s   s t ud y   i nve s t i g a t e t h e   e f f e c t s   o f   l i ne a r i t y   [ 15] ,   [ 16] .   W hil e   e a r li e r   s t udi e s   h a v e   e x p l o r e t h e   i m pa c t   o f   po we r   d i s s i pa t i o n   a n i n put   i m pe da nc e   m a t c hi ng,   t h e y   h a v e   n o t   e x p l i c i t ly   a ddr e s s e i t s   i nf l ue n c e   on   c i r c u i t   c o m p l e xi t y   [ 17] .   W h e r e i a   s i g na l   o f   e qu i va l e n t   a m p li t ude   a n i nve r s e   p ha s e   t o   I M i s   pr o duc e i n   a a uxil i a r y   pa t h w a y   a n i n t r o duc e to  t h e   o u t pu o f   th e   pr i m a r y   p a t h wa y   f o r   c a n c e ll a t i o n   a n li ne a r i z a t i o n   [ 18] .   A   li ne a r i z a t i o n   m e t h o h a s   b e e n   pr e s e n t e t h a t   ge n e r a t e s   a   l o w - f r e que n c y   s e c o n d - o r de r   i n t e r m o du l a t i o n   t m i t i ga t e   t h e   t hi r d - o r de r   i n t e r m o du l a t i o n .   I n   t h e   pus h - pu l l   d i f f e r e n t i a l   a mp l i f i e r   i s   i n t e gr a t e wi t h   a   c r o s s - c o upl e g m   ga i n   to  m i t igat e   s e n s i t i vi t y   t o   bi a s   f l uc t ua t i o ns   [ 19] .   T h e   c a s c a de d   C S _L N A   a n C G_L N A   t e c hni qu e   h a vi ng  go o g a i n   b ut   l e s s e r   b a n dw i dt h   a n f l uc t ua t i o n s   i n   li ne a r i t y   [ 2 0] ,   t h e   Da r l i ngt o n   c o n f i gur a t i o n   w i t h   m u l t i   ga t e L NA   r e qu i r e   t h e   m o r e   n u m b e r   o f   t r a n s i s t o r s   b ut   i t s   h a vi ng  t h e   m o r e   c i r c u i t   c o m p l e xi t y   [ 21] J a n g   e al.   [ 22 ]   p r e s e n t s   a   L NA   us i ng  s h u n t   f e e d b a c a n c ur r e nt  m i r r o r   l o a d i ng,   whi c h   e l e v a t e s   po we r   di s s i pa t i o n   o wi n to  t h e   r e qui r e m e n t   f o r   a n   a dd i t i o na l   s im il a r   pa t h wa y .   T h e   t r a n s f o r m e r   b a s e i n t e r s t a ge   L NA   [ 23]   a l s o   r e qu i r e   t h e   m o r e   p o we r .   Gu o   e t   al .   [ 24]   e x a m in e s   t h e   c o m p l e m e n t a r y   C S - L N A   ut i li z i ng  a n   a c t i v e   i nduc to r   t h a i n c o r po r a t e s   f e e d b a c f r o m   a   s e c o n d - o r de r   n o nli ne a r   e l e m e n t   de r i v e f r o m   t h e   de c o up l i ng  i nduc t a n c e ,   whi c h   c o n t r i b ut e s   to   t h e   t h i r d - o r de r   n o n li ne a r i t y .   A   n a r r o wb a n n o i s e - c a n c e l i ng  C M OS  L N A   w i t h   e nh a n c e l i ne a r i t y   by   us i ng  c o m p l e m e n t a r y   nM OS  a n d   pM OS  c o nf i gur a t i o ns   h a vi ng  t h e   uns t a bil i z e dNo i s e f i gur e   [ 25] .     W e   f o un t h a t   l i ne a r i t y   c o r r e l a t e s   w i t h   ga i n .   T hi s   s t ud y   pr o p o s e s   a   m o d i f i e de r i va t i ve   ( M D t e c h ni que   de s i g n e t o   p r o vi de   e nha n c e d   li ne a r i t y   a n s t a bil i z e ga i n   c h a r a c t e r i s t i c s   w i t h o ut   e f f e c t i n t h e   ot h e r   pa r a m e t e r s   l i ke   ga i n   a n NF ,   t h e   s tr uc t u r e   c o n s i s t   o f   f o l de c a s c o de   c o nf i gur a t i o n   a n c o m m o n   s o ur c e   w i t h   s p l i t   i n du c to r .   T h e   P a pe r   or ga ni z e a s   f o l l o ws   s e c t i o n   2   d i s c u s s i o n   a b o ut  t h e   l i ne a r i t y   e nh a nc e m e n t   o f   t h e   pr o p o s e d   t e c hni que ,   t h e   s e c t i o n   3 d i s c u s s i o n   t h e   r e s u l t   a n a n a ly s i s   a n s e c t i o n   4 f o ll o ws   t h e   c o n c l u s i o a n f ut ur e   s c o pe   o f   t h e   pr o p o s e m e t h o d.       2.   P ROP OS E DE S I GN   I i s   e s s e n t i a l   t o   i nve s t i ga t e   n o v e l   a ppr o a c h e s   t o   a tt a i n   hi g h   ga i by   c o m bi n i ng  a   f o l de c a s c o de   w i t a   ga i n   b o o s t i n t e c hni que   a n a   c o m m o n - ga t e   L NA   t h a t   e m p l o y s   a   s p li t   i n duc t o r   to   e n h a n c e   l i ne a r it y   w hi le   e ns ur i n s u f f i c i e n t   i n put   m a t c hi ng.   T h e   s ugge s t e c i r c u i t   c o m pr i s e s   t h r e e   pr i m a r y   c o m po n e n t s i )   f o l de d   c a s c o de   L NA ,   i i )   ga i n   e nh a nc e m e n t   a ppr o a c h ,   i ii )   MA   to  i m pr o v e   t h e   l i ne a r i t y .     2. 1.     F ol d e d   Ca s c od e   L NA   T h e   f o l de c a s c o de   a r c hi t e c t ur e   o f f e r s   a n   e f f e c t i v e   s o l ut i o n   to   t h e   c h a ll e n ge   o f   s t a c k i n m u l t i p l e   t r a n s i s to r s   i n   l o w - v o l t a ge   e nvi r o nm e n t s .   A s   s h o wn   i n   F o l de c a s c o de   L N A   F i gur e   1,   t hi s   c o nf i gur a t i o ut i li z e s   a   P M OS  t r a n s i s to r   ( M 2) ,   whi l e   a n   NM O S   tr a n s i s t o r   ( M 1) .   A   s upp l e m e n t a r y   c ur r e n t   s o ur c e ,   I 2 ,   i s   i n t r o duc e to   bi a s   M a n s e r ve   a s   i t s   a c t i v e   l o a d.   T h e   bi a s i ng  o f   t r a n s i s t o r   M i s   de f i ne by   t h e   c ur r e n d i f f e r e n c e   ( I   I 2) .   A dd i t i o n a ll y ,   a   DC   bi a s   v o l t a ge ,   Vb ,   i s   a pp l i e t t h e   ga t e   o f   t h e   c a s c o de   t r a n s i s t o r   M to  e ns ur e   t h e   c o r r e c o pe r a t i n po i n t .   T hi s   f o l de c a s c o de - b a s e L N A   i s   pa r t i c u l a r ly   we ll - s u i t e f o r   l o w - v o l t a ge   a pp l i c a t i o ns ,   e n a bli ng  e f f i c i e n t   o pe r a t i o n   w i t h o ut  s a c r i f i c i ng  pe r f o r m a n c e .   T h e   c o r r e s po n d i n s m a ll - s i g n a l   m o de l   o f   t h e   M OSF E T s   i s   de p i c t e i n   F i gur e   1( a ) ,   pr o vi d i n a   c l e a r   r e pr e s e n t a t i o n   o f   t h e   c i r c u i t s   f r e que nc y   r e s po n s e   a n ga i n   b e h a vi o r   1 ( b ) .     T h e   c i r c u i t   o pe r a t e s   a n a l o go us l y   t t h e   NM OS   c a s c o de   de s i g n   un de r   s m a ll - s i g n a l   c o n d i t i o n s .   T h e   ph r a s e   " f o l de c a s c o de "   de r i v e s   f r o m   t h e   f a c t   t h a t h e   s i g na l   c ur r e n t   g m v gs   i s   r e d i r e c t e d o wn wa r a n e n t e r s   t h e   s o ur c e   t e r m i na l   o f   M 2 .   T h e   f o l d e c a s c o de   i s   a   f r e que n t l y   ut i li z e e l e m e n t   i n   C M OS  a m p l if ier s .   F o r   a n a ly t i c a l   r e a s o ns ,   t h e   c h a nne l   m o du l a t i o n   e f f e c t   a n t h e   b a c k - ga t e   e f f e c t   o f   t h e   f o l de c a s c o de   a r e   t y p i c a ll y   d i s r e ga r de d.   T h e   f o l d e c a s c o de   c o m pr i s e s   t wo   c o m po n e n t s t h e   c o m m o n   s o ur c e   ( C S )   a n C o m m o n   s o ur c e   ( C G)   L NA ,   wi t h   t h e i r   r e s pe c t i v e   s m a ll - s i g n a l   m o de l s   i ll u s t r a t e i n   F i gur e s   1( b ) .   T h e   i n t e r n a l   c a p a c i t o r s   C g s 1   a n C gd1   a r e   po s i t i o n e n e a r   t h e   s o ur c e s   a n dr a i n s   o f   M 1 .   T h e   s m a ll - s i g n a l   c ur r e n t   pr o duc e by   t h e   i nput   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776         A   h igh  li ne ar it y   low   nois e   amplif ier   w it modif ied   di ff e r e nti al   inductor   f or     ( Ghattamane ni  Us har ani )   325   t r a n s i s t o r   M 1   t r a v e r s e s   C gd1 ,   C g s 1 ,   a n s ubs e que n t l y   t o   gr o un d,   a l o n gs i de   t h e   l o a r e s i s t or ,   l e a d i ng  to   a   r e duc t i o n   i ga i n   a s   f r e que n c y   i nc r e a s e s .   I l l us t r a t i o n .   S m a ll   s i g n a l   m o de l   o f   t h e   NM OS  a n P M OS  i F i gur e 1( b )   T h e   c a pa c i t o r s   M 2 ,   C gd2 ,   a n C g s 2   a r e   c r uc i a l   i n   s e t t i n b a n dw i dt h ,   w i t h   C gd2   o f t e n   b e i n s m a ll e r   t h a n   C g s 2 .   R e duc i n t h e   c a pa c i t a n c e   o f   M 2   e nha n c e s   t h e   b a n dw i dt h ,   whi c h   i s   b e n e f i c i a l .   No ne t h e l e s s ,   d i mi n i s hi ng  t h e   d i m e ns i o n s   o f   M 2   r e s u l t s   i n   a   de c r e a s e   i n   g m2 ,   whi c h   s u b s e qu e n t l y   c a us e s   a n   e s c a l a t i o n   i l e a ka g e   c ur r e n a tt r i b ut e to  C gd1 .   M o r e o v e r ,   a   r e d uc e M 2   i nf l ue n c e s   l i ne a r i t y   a n n e c e s s i t a t e s   a n   i n c r e a s e d   v o l t a ge   m a r g i n .   W he n   V i n   de c r e a s e s ,   I D2   s i mi l a r ly   de c r e a s e s ,   r e a c hi ng  z e r o   i f   I d1   e qua l s   I 1 .   F o r   t hi s   to   o c c ur :     1 = 1 2  ( ) 1 (   |  1 | ) 2   ( 1)         ( a )     ( b )     F i gur e   1.   F o l de c a s c o de   L N A   a n i t s   s m a ll   s i g n a M OSF E T   ( a )   Ge n e r a l F o l de c a s c o de L N A   a n d     ( b )   s m a ll   s i g n a l   m o de l   o f   M OSF E T NM OS  a n P M OS       2. 2.     Gai n   e n h an c e m e n t   Am p li f i c a t i o n   o f   Ga i T o   o f f s e t   t h e   r e s t r i c t e ga i n ,   gm - b o o s t i n t e c hni que s   a r e   e m p l o y e i f o l de d   c a s c o de   a r r a n ge m e n t s   to   e n h a n c e   s i g n a l   i n t e n s i t y   i F i gur e   2.   An   i nve r t i n a m p l if i e r   i s   po s i t i o n e b e t we e n   t h e   s o ur c e   a n ga t e   t e r m i na l s   o f   t h e   NM OS  t r a n s is to r   M i n   pr o p o s e L NA   F i gur e   2( a )   i t h   a   s h a r e ga t e   i t h e s e   pr o c e dur e s .   T h e   i n c o r por a t i o n   o f   g m - b o o s t i ng  t e c hni que s   i f o l de c a s c o de   to p o l o gi e s   s e e k s   to  a ddr e s s   t h e   r e s tr i c t i o ns   o f   ga i n   c o ns t r a i n t s   a n e nh a n c e   tot a l   s i g n a l   ga i n   [ 2 6 ].     2. 3.     P r op os e d   m e t h od - m od if ied  d e r ivat ive   T h e   w hi l e   pr e vi o us ly   d i s c us s e t e c hni que s s uc h   a s   t h e   f o l de c a s c o de   f o r   b a n dw i dt h   e nh a n c e m e n t   a n t h e   f o l d e c a s c o de   wi t h   ga i n   b o o s t i n g e f f e c t i v e ly   im pr o v e   s pe c if i c   pe r f o r m a n c e   m e t r i c s ,   t h e y   o f t e c o m pr o m i s e   l i ne a r i t y .   T o   a dd r e s s   t h e   de gr a da t i o n   c a us e by   t hi r d - o r de r   n o nl i ne a r i t i e s ,   pa r t i c u l a r ly   t h o s e   s t e m mi ng  f r o m   t h e   a m p li f i c a t i o n   o f   s e c o n d - o r d e r   d i s t o r t i o n s ,   a dva n c e li ne a r i z a t i o n   t e c hni que s   s uc h   a s   m u l t i p l e   ga t e tr a n s i s t o r s   ( M GT R )   a r e   i m p l e m e nt e i n   t h e   c o m m o n - ga t e   s t a ge   o f   t h e   MD   ( M D)   m e t h o d.   F i gur e   2( b )   p r e s e n t s   t h e   c o m p l e t e   MD   c o n f i gur a t i o n   i n c o r por a t i n a   f o l de c a s c o de   a r c hi t e c t ur e ,   whi l e   F i gur e   de m o ns t r a t e s   t h e   r e s u l t i n li ne a r i t y   im pr o v e m e n t s   i n   c o m pa r i s o n   t o   t h e   s m a ll - si g n a l   m o de l.     I n   t hi s   f o l de d - c a s c o de   L N A   t o p o l o g y ,   t h e   M OS  tr a n s i s t o r   a n t h e   de ge n e r a t i v e   i nduc t or   i n   t h e   c o m m o n - s o ur c e   s t a ge   a r e   di vi de i n t o   t w s ub - s t a ge s   ( l a b e l e M A   a nd  M B )   to   s uppr e s s   t hi r d - o r de r   i n t e r m o du l a t i o n   di s t o r t i o n .   T r a n s i s t o r   M A   i s   a ppr o pr i a t e l y   bi a s e d,   w h e r e a s   M B   o pe r a t e s   i n   s t r o n i nv e r s i o n ,   a s   i l l us tr a t e d   i n   F i gu r e   3.   T h e   t h i r d - or de r   n o nl i n e a r i t y   i n   i n du c t i v e l y   d e ge n e r a te d   L NA s   i s   s i gni f i c a n t l y   i nf l ue n c e d   by   s e c o n d - or de r   di s tor t i o n s   i n tr od uc e d   t h r ou gh   f e e db a c k   m e c h a ni s m s .   T c o m b a t h i s ,   t h e   c o m m o n - s ou r c e   s tag e   o f   th e   L N A   a c t i v e l y   r e d uc e s   t h i r d - or de r   n o n l i n e a r   e f f e c t s   by   b a l a n c i n t h e   ou tp u c u r r e n t s   o f   t h e   m a i n   a n d   a uxi l i a r y   s i gn a l   p a t h s .   T hi s   c u r r e n e q u i l i b r i u m   a th e   ou tp u n ode s ,   a s   s h o wn   i n   F i gu r e   2 ( a ) ,   e f f e c t i v e l y   e n h a n c e s   l i n e a r i t y   a n e n s u r e s   i m pr o v e d   p e r f or m a n c e   i n   s h or di s tan c e   c o m m u ni c a t i o n   s y s t e m s .   T h e   s e c o n d - o r de r   a n t hi r d - o r de r   n o nl i ne a r i t i e s   o f   t h e   M A   a n M B   tr a n s i s t o r s   a r e   de s i g na t e a s   g m 2 1 g m 2 2 ,   g m 3 1 ,   a n g m 3 2 .   T h e   tr a n s c o n duc t a n c e   o f   t h e   NM OS  tr a n s i s t o r s   M a n M A   i s   de s i g n a t e a s   g m 1 1   a n g m 1 2 ,   r e s pe c t i v e ly .   T h e   s e c o n d - o r de r   c o m po s i t e   n o nl i ne a r i t i e s   o f   M A   a n M B   a r e   e x pr e s s e a s   g m2   =   g m 2 1   g m 2 2 ,   a n t h e   t hi r d - o r de r   c o m po s i t e   n o nli ne a r i t i e s   a r e   r e pr e s e n t e a s   g m3   =   g m 3 1   +   g m 3 2   T h e   o v e r a l l   t hi r d - o r de r   n o nl i ne a r i t y   i s   d im i n i s he d   by   o pt i mi z i ng  t h e   o pe r a t i o n a l   pa r a m e t e r s   o f   t h e   M OS  t r a n s i s t or s   to   e n s ur e   t h a t   t h e   po s i t i v e   pe a o f   g m 3 1   c o i n c i de s   w i t h   t h e   n e ga t i v e   pe a o f   g m 3 2 ,   r e s u l t i n i a   c o m po s i t e   t hi r d - o r de r   n o nl i ne a r i t y   ( g m3 )   t h a t   i s   1 80  de gr e e s   o u o f   pha s e   w i t h   t h e   s e c o n d - o r de r   n o n li ne a r i t y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,   Vo l .   15 ,   N o.   1 M a r c h   20 26 323 - 331   326   (g m2 )   t h r o ugh   t h e   us e   o f   s o ur c e   de ge n e r a t i o n   i n d uc t a n c e   L b l k .   T h e   bi a s   o f   t h e   M OS  t r a n s i s t or   a t h e   z e r c r o s s i n o f   t h e   t hi r d - o r de r   n o nl i ne a r i t y   c o m po ne n t   ( g m3 )   r e c t i f i e s   t h e   t hi r d - o r de r   n o nl i ne a r i t y .   T he   i n t e gr a t i o n   o f   t h e   c o m po s i t e   t hi r d - o r de r   n o nl i ne a r i t y   w i t h   t h e   180 - de gr e e   ph a s e - s hi f t e e f f e c t   o f   t h e   s e c o n d - o r de r   n o nli ne a r i t y   r e s t r i c t s   t h e   I M D3  c o n t r i b ut i o n   f r o m   t h e   s e c o n d - o r de r   n o nl i ne a r i t y   t h r o ugh   a   s p l i t - i n duc t or   a r r a n ge m e n t ,   h e n c e   e nh a nc i n I I P pe r f o r m a n c e .         ( a )     ( b )     F i gur e   2.   S m a ll   s i g n a l   m o de l   o f   M OS F E T   ( a )   p r o p o s e f o l de c a s c o de   MD   L N A   a n d   ( b )   MD       2. 3. 1.   M at c h in g   in p u t   im p e d an c e   T h e   s m a ll - s i g n a l   m o de l   o f   t h e   f o l de c a s c o de   M L N A   us i ng  a   Π  i nput   m a t c hi ng  n e t wor a s   s h o wn  o n   F i gur e   3.   T h e   Π - n e t wor c o n f i gur a t i o n   i s   us e to  a l i g n   t h e   i n put   i m p e da n c e s   w i t h   50  o hm s .   T h e   e qua t i o de l i ne a t i n t h e   i n put   i m pe d a n c e   o f   t h e   M m e t h o i s   pr o vi de by   ( 3 ).           F i gur e   3.   I n put  i m pe da n c e   m a t c hi ng  n e t wo r k        ( ) = [ (  2 ) 1 + 2 ] + 1  + 11 2 + 12 ( 1 + 2 )   ( 3)     2. 3. 2.   L in e ar it im p r ove m e n t   T h e   l i ne a r i t y   a n a ly s i s   e n c o m pa s s e s   t h e   a s s e s s men t   o f   t h e   n o n - l i ne a r   c ur r e n t s   p r o duc e by   t h e   c o m po un M OSF E T s   e m p l o y e i n   t h e   M a r c hit e c t ur e .   E n h a nc i ng  l i ne a r i t y   n e c e s s i t a t e s   t h e   m i t i g a t i o n   o f   t hi r d - o r de r   i n t e r m o du l a t i o n   d i s t or t i o n   c o m po n e n t s .   T h e   t hi r d - o r de r   i n t e r c e pt   p o i n t   ( I I P 3) ,   a   c r i t i c a l   p a r a m e t e r   f o r   a s s e s s i n r e c e i ve r   pe r f o r m a n c e   i n   e nvi r o nm e nt s   wi t h   s i g ni f i c a n t   i n t e r f e r e n c e ,   qua n t i f i e s   i n t e r m o du l a t i o d i s t o r t i o n   pr o duc t s .   T h e   t w o - to n e   t e s t ,   a   pr e v a l e nt   t e c h ni que ,   de t e r m i ne s   t h e   t hi r d - o r de r   i n t e r c e pt   p o i n t   b y   s t i m u l a t i n t h e   L N A   w i t h   t wo  c l o s e ly   s pa c e f r e qu e n c i e s ,   w 1   a n w 2 .     =   [  ( 1 ) +   co s   ( 2 ) ]   ( 4)     T h e   c o e f f i c i e n t s   a r e   s o l v e by   t h e   Vo l t e r r a   s e r i e s     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776         A   h igh  li ne ar it y   low   nois e   amplif ier   w it modif ied   di ff e r e nti al   inductor   f or     ( Ghattamane ni  Us har ani )   327    3   = ( 2 2 1 = 1 6  (  ( ) ) | 4 12 4 12 2 2 [ 2 + 1  2 ] | | | )   ( 5)     = 31 ( 1 +  1 12 ) [ 1 + ( 1 12 ) 2 ] [ 1 + 1  2 2 + 2  2 ] + 32 2 22 2 3 22 ( 2  12 [ 1 +   2 ] 1 +   2  12 [ 1 +   2 ] )   ( 6)     T h e   i n put   i m pe da n c e   i s   r e pr e s e n t e a s   Z in ( S )   i n   ( 5) .   T h e   i ni t i a l   t wo   t e r m s   i n   t he   e qua t i o n   de n o t e   t h e   c o m po s i t e   t hi r d - o r de r   n o nl i ne a r i t y   g m 3 1   i n   c o nj u n c t i o n   w i t h   g m 3 2 ,   wh e r e a s   t h e   t hi r t e r m ,   g m 2 2 ,   r e pr e s e n t s   t h e   s e c o n d - o r de r   n o nl i ne a r   c o m po n e n t .     T h e   wo r ε  de n ot e s   t h e   s e c o n d - o r de r   n o n l i ne a r   i nf l ue n c e   o n   t h e   t hi r d - o r de r   n o nl i ne a r i t y .   An a ly s i s   o f   ( 5)   a n ( 6)   i n d i c a t e s   t h a e n h a nc i n I I P n e c e s s i t a t e s   t h e   r e duc t i o n   o f   t h e   t hi r d - o r de r   i n t e r m o dul a t i o n o nli ne a r i t y   c o m po n e n t   g m3 .   T h e   l i ne a r i t y   i s   a s s e s s e us i n t h e   dB   c o m pr e s s i o n   po i n t   a n t h e   I I P 3   m e a s ur e m e n t s .   T h e   s ugge s t e de s i g n   e xhi b i t s   a   dB   c o m pr e s s i o n   po i n t   o f   - 21. 89  dB m   a n a n   I I P o f   - 16. 70   dB m .   T h e   i n t r o duc t i o n   o f   c ur r e n t s   i n   b o t h   t h e   pr i m a r y   a n a u xil i a r y   pa t hs   a t   t h e   o u t pu n o de s   f a c il i t a t e s   t h e   a tt a i nm e n t   o f   l i ne a r i t y .   T hi s   m e t h o e f f i c i e n t l y   mi t i ga t e s   t h e   t hi r d - o r de r   n o nl i ne a r i t y   d i s t or t i o n   ge n e r a t e d   by   t h e   c o m m o n   s o ur c e   s t a ge   o f   t h e   L N A .     2. 3. 3.   B an d wid t h   b oos t i n g   A   m u l t i s t a ge   a m p l i f i e r   c i r c ui ts   T h e i r   ga i n   s tag e s ,   a   r e a c t i v e   i m pe da n c e   m a t c hi n n e tw or k ,   a n a i n t e r s tag e   n e t w or k .   T h e   m a tchi n g   n e tw or ks   pa r ti a l l y   c o m pe n s a te   f or   t h e   tr a n s i s tor s '   ga i n   r e d uc t i o n   wi t h   f r e que n c y ,   r e s ul t i n g   i n   a   un i f or m   ga i n   r e s p o n s e .   T r a n s i s tor s   c a n   a c hi e v e   f l a ga i n s   by   di m i ni s hi n t h e i r   l o w - f r e que n c y   ga i n   r e s p o n s e .   T m i t i ga te  th e   i m pa c on   t h e   f r e q ue n c y   r e s p o n s e ,   t h e   c a p a c i tan c e   C 1   i n   t h e   c i r c u i t   s i m u l a t i o n s   i s   s e to  a   g a i n - b oo s t i n g   o f   1 . 1   pF .   I e f f e c t i v e l y   i s o l a t e s   t h e   g a t e   a n d   d r a i n   D C   bi a s   o f   t h e   tr a n s i s tor .   T h e   ul t i m a te   L N A   d e s i gn   e x h i bi ts   m a x i m um   g a i a c r os s   th e   f r e q u e n c y   s p e c tr u m   of   2 . 4   G H z .   T h e   f r e q u e n c y   r e s p on s e   h a s   a   s te e p e r   p os i t i v e   s l op e   a n d   a   h i gh e r   m a x i m um   g a i n .   T ob ta i n   th e   c or r e c t   f r e q u e n c y   r e s p on s e ,   th e   c i r c ui c om p on e n t s   m us b e   c a r e f ul l y   s e l e c te d   t ta k e   i n to  a c c ou n t   th e   f r e q ue n c y   d r op   of   th e   o th e r   a m pl i f i e r   s ta g e s .     2. 3. 4.   NF   im p r ove m e n t   E nh a n c e m e n t   o f   NF   T wo   a da pt a t i o n   s t r a t e gi e s   we r e   e m p l o y e to   o p t i mi z e   t h e   bi a s i ng  o f   t h e   i n i t i a l   s t a ge   tr a n s i s t o r ,   h e n c e   e nh a n c i ng  t h e   o v e r a ll   NF .   An   e s s e n t i a l   e nh a nc e m e n t   e n t a i l s   t h e   i nc o r por a t i o n   o f   a i nduc t a n c e   i n to   t h e   tr a n s i s t o r ' s   dr a i n   bi a s   c i r c u i t   to  r e duc e   t h e   dr a i n   bi a s   v o l t a ge .   T h i s   m o d i f i c a t i o n   r e s u l t s   i a   m a r g i na l   r i s e   i n   po we r   c o n s u m pt i o n .     T h e   s w if t   de c li ne   i ga i a t   e l e v a t e f r e que n c y   r a n ge s   po s e s   a   d i f f i c u l t y   f o r   c o m m o n   s o ur c e   ( C G)   L N A s   a n l e a ds   t a   de t e r i o r a t i o n   o f   A   I n t r o duc t i o n   E x t e n s i ve e s .   B y   l e v e r a g i ng  t h e   i n c r e a s e ga i n   o f   t h e   C s t a ge   a t   e l e v a t e f r e que n c i e s ,   t h e   AF   c o n t r i b ut i o n   o f   t h e   s uc c e e d i ng  s t a ge   c a n   b e   r e duc e d.   I n   ( 7 )   de m o n s t r a t e s   t hi s   phe n o m e n o n ,   l e a d i ng  to  a   m o r e   uni f o r m   f r e q ue n c y   r e s po n s e .   T h e   L NA ' s   a r c hi t e c t ur a l   de s i g n   i n t e gr a t e s   pa s s i ve   s t r uc t u r e s   a n i s   o p t i mi z e us i ng  e l e c t r o m a g n e t i c   ( E M )   s i m u l a t i o ns   us i n A DS  M o m e n t u m   to  gua r a n t e e   a l t h o ugh   i t s   pe r f o r m a n c e   a n n o i s e   a t t r i b ut e s .     F = 1 + γ α ( 1 2 | C | ) δα 2 + 1 + Q 2 Q 2 + w 0 w T     ( 7)       3.   RE S UL T S   AN DI S CU S S I ONS     T hi s   s t ud y   i nv e s t i g a t e t h e   e f f e c t s   o f   l i ne a r i t y   i n   c a s c o de   s tr uc t u r e   L NA   by   a dd i ng  t h e   s p l i t   i nduc t or   to  r e duc e   t h e   s e c o n a n t hi r o r de r   h o r m o ni c s .   W hil e   e a r l i e r   s t udi e s   h a v e   e x p l o r e t h e   i m pa c t   o f   ga i n   a n po we r   c o n s u m pt i o n   a n c i r c u i t   c o m p l e xi t y ,   t h e y   h a v e   n o e x p l i c i t ly   a ddr e s s e d   i t s   i nf l ue n c e   on   L N s t a bi li z a t i o n .   W e   f o un t h a t   l i ne a r i t y   c o r r e l a t e s   w i t h   ot h e r   pa r a m e t e r s   l i ke   ga i n ,   c i r c u i t   o p t i m i z a t i o n   a n o pe r a t i n v o l t a ge .   T h e   pr o p o s e m e t h o i n   t hi s   s t udy   t e n de t o   h a v e   a n   i n o r d i n a t e l y   hi g h e r   pr o p or t i o n   o f   li ne a r i t y   w i t h   s t a bil i z e ga i n   i F i gur e   4 .   F i gu r e s   4( a )   a n d   ( b )   i n   t h e   e x pe r i m e n t   i l l us tr a te   t h e   s i m u l a t e m e a s u r e S - p a r a m e ter s   r e tu r n   l o s s   ( S 11 a n d   v o l t a g e   ga i n   ( S 21 )   o f   t h e   L NA   i n   t h e   w or s t - c a s e   p r oc e s s ,   v o l t a ge   a n d   tem pe r a tu r e   ( P V T )   l o w - n o i s e s ,   i n c l udi n g   a   s tan da r d   p r oc e s s   wi t h   a   tem pe r a tu r e   r a ng e   o f   - 4 C   to  1 2 C ,   a n d   i i l l us tr a tes   t h e   a tt a i nm e n o f   S 11   a - 2 4 . 8 6   dB   a n d   S 21   a 2 5 . 8 1   ±   1 . 5   dB   a 2 . 4   GH z   wi t hi n   t h e   f r e q ue n c y   s pe c tr um   o f   2   to  1 2   G Hz . T h e   g a i n   a n r e tu r n   l o s s   a r e   n ot  f l a t   a s   t h e   g i v e n   r a n g e   o f   f r e qu e n c y ,   th e y   a r e   f l uc t u a ted   a t h e   5 - 9G Hz . A   dB   b a n d wi d t h   o f   G Hz   i s   e x hi bi ted   th e   c o m m o n   s ou r c e   c o n f i gur a t i o n   p r o v i de s   t h e   pr op e r   i n pu i m pe da n c e   m a r c hi n g   i t   h e l ps   to   i m pr o vi n g   t h e   l i n e a r i t y .   T h e   1dB   c o m pr e s s i o n   p o i nt  i s   r ough l y   r e a c h e s   to  - 2 1 . 8 9   dB ,   wi t h   a n   op e r a t i ng   p o i n ( O P 3 )   o f   - 3 . 65   dB m   a n d   a n   i n pu i n t e r c e p p o i n 3   ( I I P 3 )   o f   - 1 6 . 7 0   d B m   a s   s h o wn   i n   F i gu r e s   4 ( c )   a n d   ( d )   i s   due   e f f e c o f   r e d uc i n g   t h e   h or m o ni c s   wi t h   s pl i i n duc tor   s tr uc tu r e   by   c h a n g i n t h e   ph a s e   s h i f o f   t h e   s i gn a l .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,   Vo l .   15 ,   N o.   1 M a r c h   20 26 323 - 331   328   T h e   s im u l a t e NF   of   t h e   L NA   de p i c t e i n   F i gur e s   4( e )   a n ( f ) ,   e xhi b i t s   a   ga i n   v a r i a t i o n   w i t h   r e s pe c t   to   r f   po we r ,   i t   i s   s a t ur a t i o n   a t   o r i g i n   a n be c o m e s   lo a t   wh e n   t he   po we r   i n c r e a s e s   a n mi nim a l   NF   o f   0. dB   a 2. 4   GH z   a n s us t a i ns   l o NF   v a l ue s   f r o m   to  1 GH z .   T h e   L NA   i s   bi a s e a t   V DD   =   0 . 7V   a n Vb   =   - 0 . 5V.   T h e   i m po r t a n t w o   m e a s u r e s   f o r   c h e c k i n t h e   l i ne a r i t y   a r e   t h e   1dB   c o m pr e s s i o n   po i n t   a n I I P 3.           ( a )   ( b )           ( c )   ( d)           ( e )   ( f )     F i gur e   4.   S i m u l a t i o n   r e s u l t s   o f   t h e   pr o p o s e L NA ( a )   r e t u r n   l o s s   ( S 11 ) ,   ( b )   ga i n ,   (S 21 ) ( c )   1dB   c o m pr e s s i o n ,   ( d)   I I P 3 ( e )   p o we r   ga i n a n d   ( f )   n o i s e   f i gur e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776         A   h igh  li ne ar it y   low   nois e   amplif ier   w it modif ied   di ff e r e nti al   inductor   f or     ( Ghattamane ni  Us har ani )   329   I n   c o m pa r i s o n   to  a n a l o go us   de s i g ns ,   t h e   L NA   pr o vi de s   a   b r o a d   b a n d w i dt h   o f   GH z ,   wi t h   a a v e r a ge   ga i n   o f   10  dB   a c r o s s   t h e   2 - 12  GH z   s pe c tr u m ,   r e duc e l o w - f r e que n c y   n o i s e ,   a n n o t a bl e   l i n e a r i t y ,   a s   il l us t r a t e d   i n   T a bl e   1.   T hi s   s t ud y   e x p l o r e a   c o m pr e h e ns i ve   l i ne a r i t y   w i t h   f o l de c a s c o de   L NA   w i t h   c o m m o s o ur c e   a n s p l i t   i n duc t o r   c o nf i gur a t i o n .   Ho we v e r ,   f ur t h e r   a n i n - de pt h   s t ud i e s   m a y   b e   n e e de t c onf i r m   i t s   im pr o vi n t h e   ga i n ,   e s pe c i a l ly   r e ga r d i n t h e   l im i t a t i o n   o f   t hi s   wo r k   i s   a dd i n a dd i t i o n a l   c i r c u i t r y .       T a bl e   1.   P e r f o r m a nc e   o f   pr o p o s e L NA   w i t h   r e po r t e w or ks   M e th o d e R e f e r e n c e   no .   F r e qu e n c y   ( G H z )   R e tu r nl o s s   ( S 11)   ( dB )   G a in   ( S 21)   ( dB )   B W   ( G H z )   N o is e   f ig u r e   ( dB )   1dB   po in t   ( dB m)   I I P 3   ( dB m)   V o lt a g e   ( V )   T e c hn o l o g y   ( nm)   D ua ba nd ga in   e nha nc e m e nt   2.4   - 31.5   18   8   0.4   - 25   - 35.2   2.3   130   c a s c o d e   L N A  us in tu ne d i ndu c t o r   2.4   - 17   17.89   7   0.5   - 24   - 33.4   1.3   130   c a s c o d e   L N A , C G   li ne a r it y   e nha n c e m e nt   2.4   - 16   19.90   8   2.6   - 32   - 36.1   1.42   130   S e l f - B ia s  F o ld e c a s c o d e   L N A   2.4   - 14   16   7   3.6   - 25   - 31.8   1.1   130   T h is  me th o d   2.4   - 24.86   25.81   9   0.4   - 21.89   - 16.7   0.8   130       4.   CONC L USI ON   T hi s   s t udy   pr e s e n t s   a   0 . 13 - µ m   C M OS  n a r r owb a n L N A   de s i g n   ut i l i z i ng  a   f o l de c a s c o de   c o nf i gur a t i o n .   T h e   M o di f i e D i f f e r e n t i a l   ( M D)   a ppr o a c h   i s   e m p l o y e to  e n ha n c e   t h e   I n put  I n t e r c e p P o i n t   3   ( I I P 3 )   a n a tt a i n   dB   c o m pr e s s i o n .   T h e   s i m u l a t e d   f i nd i ngs   i nd i c a t e   a   b e n e f i c i a l   g a i n   a t   2. 4   G Hz   whil e   pr e s e r vi ng  i nput   a n o u t pu t   m a t c hi ng  o v e r   t h e   f u ll   f r e qu e n c y   b a n d.   T h e   l i ne a r i t y   m e a s ur e m e n t s   i n d ica t e a n   I I P 3   v a l u e   o f   - 16. 70   dB m   a n a   dB   c o m pr e s s io n   p o i n t   o f   - 21. 89  dB m .   T h e   L N A   f u n c t i o n s   w i t h   a l t e r e po we r   p r o vi d e f r o m   a   0. s o ur c e .   T h e   s t udy 's   r e s u l t s   i n d i c a t e   o u t s t a n d i n pe r f o r m a n c e   a n c o nf i r m   t h e   a ppr o p r i a t e n e s s   o f   t h e   s ugge s t e n a r r o wb a n L NA   t o p o l o g y   f o r   a ppl i c a t i o n s   n e c e s s i t a t i n n a r r o wb a n d   f u n c t i o n a li t y .   T h e   d i s a d va n t a ge   o f   t h i s   t e c h ni que   i s   to   r e qui r e   a dd i t i o n a l   c i r c u i t r y   i s   s p l i t   i n duc t o r   wi t h   bi a s e a dd i t i o n a l   C o m m o n   s o ur c e   c o nf i gur a t i o n .   T hi s   s t udy   e x p l o r e a   c o m pr e h e n s i ve   li ne a r i t y   w i t h   ga i n   o nly .   Ho we v e r ,   f ur t h e r   a n i n - d e pt h   s t udi e s   m a y   b e   n e e de to  c o n f i r m   i t s   li ne a r i t y   im pr o v e m e n t   wi t h o ut   e f f e c t i n g   t h e   bi a s   v o l t a ge ,   e s pe c i a ll y   r e ga r d i ng  c i r c u i t   c o m p l e xi t y .       F UN DI NG  I N F ORM AT I ON    A ut h o r s   s t a t e   n f u n d i ng   i nv o l v e d.       AU T HO CONT RI B UT I ONS   S T AT E M E NT   ( m an dator y )   T hi s   j o ur n a l   u s e s   t h e   C o n t r i b ut or   R o l e s   T a x o n o m y   ( C R e d i T )   to  r e c o gni z e   i n d i v i dua l   a ut h o r   c o n t r i b ut i o ns ,   r e duc e   a ut h or s hi d i s put e s ,   a n f a c il i t a t e   c o l l a b o r a t i o n .       Nam e   of   Aut h or   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Gh a t t a m a ne ni   U s h a r a ni                               S o u r i r a j a n   Va r a da r a j a n                                 C     C o n c e pt ua li z a ti o n   M     M e th o d o l o g y   So     So f twa r e   Va     Va li da ti o n   Fo     Fo r ma a na l y s is   I     I nve s ti ga ti o n   R     R e s o u r c e s   D   :   D a ta  C ur a ti o n   O   :   W r it in - O r ig in a D r a f t   E   :   W r it in -   R e v i e w  & E di ti ng   Vi     Vi s ua li z a ti o n   Su     Su pe r v is io n   P     P r o j e c a dmi ni s tr a ti o n   Fu     Fu ndi ng a c qui s it i o n         CONF L I CT   OF   I NT E RE S T   S T AT E M E NT     A ut h o r s   s t a t e   n c o nf li c t   o f   i n t e r e s t .       DA T AV AI L AB I L I T   Da t a   a v a i l a bil i t y   i s   n o a ppl i c a bl e   to   t hi s   pa pe r   a s   n o   n e da t a   we r e   c r e a t e or   a n a l y z e i n   t hi s   s t udy .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2252 - 8776   I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l ,   Vo l .   15 ,   N o.   1 M a r c h   20 26 323 - 331   330   RE F E R E NC E S   [ 1]   B . R a z a v i,  “ R F  mi c r o e le c t r o ni c s , pr e nt i c e - ha ll e ngl e w oo d c l i f f s ,”   N J , U SA , 2nd e d.,   2011.   [ 2]   S V e is a nd  M Y a r gho li D e s ig of   a   hi gh  li ne a r   a nd  ul tr a - w id e ba nd  L N A   us in po s di s to r ti o s ta r   f e e dba c me th od,”   M ic r oe le c tr oni c s  J our nal , v o l.  107, p. 104949, 2021, d o i:  10.10 16/ j. me j o .2020.104949.   [ 3 ]   H Y u,  Y C he n,  C C B oo n,  P . - I M a k,  a nd  R P M a r ti ns A   0.096 - mm $^ { 2} ~ 1$  20 - G H z   tr ip l e - pa th   n o is e -   c a n c e li ng   c o mm o n - ga t e   c o m m o n - s o u r c e   L N A   w it dua c o mpl e me n ta r pM O S nM O S   c o n f ig ur a ti o n,”   I E E E   T r ans ac ti ons   on  M ic r ow av e   T he or y  and T e c hni que s , v o l.  68, n o . 1, pp. 144 159, 2020, d o i:   10.1109/t mt t. 2 019.2949796.   [ 4 ]   B. - Z .   L u,  Y . W a ng, Y. - C . W u, C . - C . C hi o ng, a nd  H . W a ng, “ A  s ubmi ll iwa tt   K - ba nd l o w - n o is e  a mpl i f ie r   f or  n e x g e n e r a ti o r a di a s tr o n o mi c a r e c e i v e r s   in   65 - nm  C M O S   pr oc e s s ,”   I E E E   M ic r ow av e   and  W ir e le s s   C om pone nt s   L e tt e r s v o l.   30,   n o.  7,    pp . 669 672, 2020, do i:  10.1109/l mwc .2020.2993852.   [ 5 ]   N.   C hi nt a ia h   a nd G . U .   R e dd y  “ O pt im iz e d p o w e r   c o nt r o us in a da pt iv e  bus  e n c o di ng t e c hni qu e  i n da ta  t r a ns mi s s io n” C om pu t e r s   and E le c tr ic al  E ngi ne e r in g v ol 78, Augus 2019, pp. 463 - 471.   [ 6 ]   M K uma r   a nd  V K D e o li a A   w id e ba nd  de s ig a na l y s is   of   L N A   ut il i z in c ompl im e nt a r y   c o mm o ga t e   s ta ge   w it mut u a ll y   c o upl e c o m m o s o ur c e   s ta ge ,”   A nal og  I nt e gr at e C ir c ui t s   and  Si gnal   P r oc e s s in g v ol 98,  no 3,  pp.  575 585,  2 018,    do i:  10.1007/s 10470 - 01 8 - 1355 - 6.   [ 7 ]   Z M o h e bi F P a r a ndi n,  F S ha ma a nd  A H a z e r i,   H ig hl y   li ne a r   w id e   ba nd  lo w   n o is e   a mpl i f i e r s A   li t e r a tu r e   r e v i e w   ( 20 10 2018) ,”   M ic r oe le c tr oni c s  J our nal , v o l.  95, p. 104673, 2020, d o i 10.1016/j .me j o .2019.104673.   [ 8 ]   R V a ns e br o u c k,  C J a bb o ur O J a mi n,  a nd  P D e s gr e y s F ul l y - di g it a bl in c o mp e ns a ti o of   n o n - li n e a r   di s t o r t i o ns   in   w id e b a nd   r e c e i v e r s ,”   I E E E   T r ans ac ti ons   on  C i r c ui ts   and  S y s te m s   I :   R e gul ar   P ape r s vo l.   64,  no 8,  pp.  2112 2123,  2017,  do i:   10.1109/t c s i. 2017.2694406.   [ 9 ]   T .   W K im   a nd  B K im ,   A   13 - d B   I I P i mpr ove l o w - p o w e r   C M O S   R F   pr o gr a mm a bl e   ga in   a mpl i f ie r   us in di f f e r e nt ia c i r c ui tr a ns c o nduc ta n c e   li n e a r i z a ti o f or   v a r i o us   t e r r e s tr ia l   m o bi l e   D - T V   a ppl i c a ti o ns ,”   I E E E   J our nal   of   Sol id - St at e   C ir c ui ts vo l.   41,   no . 4, pp. 945 953, Apr . 2006, d o i:  10.1109 /j s s c .2006.870744.   [1 0 ]   Y. - H Y u,  W . - H H s u,  a nd  Y . - J E .   C he n,  A   ka - ba nd  l o w   n o is e   a mpl i f i e r   us in f o r w a r c o mbi ni ng   te c hni qu e ,”   I E E E   M ic r ow av e   and W ir e le s s  C om pone nt s  L e tt e r s , v o l.  20, n o . 12, pp. 672 674,  2010, do i:  10.1109/ l mwc .2010.2085425.   [1 1 ]   G N ik a ndi s a nd  A M e di T r a ns f o r m e r - f e e dba c in t e r s ta ge   ba ndw id th   e nha n c e m e nt   f or   M M I C   mul ti s ta ge   a mpl i f i e r s ,”   I E E E   T r ans ac ti ons  on M ic r ow av e  T he o r y  and T e c hni que s , v o l.  63, n o . 2, pp. 441 448, 2015, d o i:   10.1109/t mt t. 2014.2383400.   [1 2 ]   S S he kha r J S W a ll in g,  a nd  D J .   A ll s to t,   B a ndw id th   e x t e ns io t e c hni que s   f o r   C M O S   a mpl i f i e r s ,”   I E E E   J our nal   of   Sol id - S ta te   C ir c ui ts , v o l.  41, n o . 11, pp. 2424 2439, N ov . 2006, d o i:  10.11 09/ js s c .2006.883336.   [1 3 ]   B I I v a n ov M G r a j c a r I L N ov ik ov A G V o s tr e ts ov a nd  E I l’ i c h e v A   mi c r o w a v e   c r y og e ni c   l o w - n oi s e   a mpl i f i e r   ba s e o s ig e  he t e r o s tr u c tu r e s ,”   T e c hni c al   P hy s ic s  L e tt e r s , v o l.  42, n o . 4,  pp. 380 383, Apr . 2016, do i:  10.1134 /s 1063785016040076.   [1 4 ]   B G u o J C he n,  L L i,   H J in a nd  G Y a ng,  A   w id e ba nd  no is e - c a n c e li ng  C M O S   L N A   w it e nha n c e li ne a r i t y   b y   us in g   c o mpl e m e nt a r y   nM O S   a nd  pM O S   c o n f ig ur a ti o ns ,”   I E E E   J our nal   o f   Sol id - St at e   C ir c ui ts v o l.   52,  no 5,  pp.  1331 1344,  2017,     do i:  10.1109/j s s c .20 17.2657598.   [1 5 ]   W L iu Q L iu G D u,  G .   L i,   a nd  D C he ng,   D ua l - ba nd  hi gh - e f f ic i e n c y   p o w e r   a mpl i f i e r   ba s e d   o a   s e r i e s   of   in ve r s e   c o nt in u o us   mo d e s   w it s e c o nd - ha r m o ni c   c o nt r o l,   I E E E   M ic r ow av e   and  W ir e le s s   T e c hnol ogy   L e tt e r s v o l.   33,  n o 8,  pp.  1199 12 02,  2023,  do i:  10.1109/l mwt .2023.3271903.   [1 6 ]   C A C o r r a l,   D e s ig of   mi c r o w a ve   tr a ns is to r   a mpl i f ie r s   w it o pt im um  c a s c a de ga in   a nd  no is e ,”   I E T   M ic r ow av e s A nt e nnas   & am p;   P r opagat io n vo l.  10, n o . 11, pp. 1196 1203, 2016, d o i:  10.1049/i e t - ma p.2015.0803.   [1 7 ]   S. - T L im   a nd  J R L o ng,  A   f e e d f o r w a r c o mp e ns a te hi gh - li ne a r it y   di f f e r e n ti a tr a ns c o nduc t o r   f o r   R F   a ppl ic a ti o ns ,”   in   2004   I E E E   I nt e r nat io nal   Sy m pos iu m   on  C ir c ui ts   and  Sy s te m s   ( I E E E   C at N o.04C H 37512) pp.  I - 105 I 108,     do i:  10.1109/i s c a s .2004.132 8142.   [ 18 ]   W W a ng  a nd  C W a ng,  C a pa c it o r   c r o s s - c o upl e f ul l y - di f f e r e n ti a C M O S   f o ld e c a s c o d e   L N A s   w it ul tr a   lo w   p ow e r   c o ns umpt i o n,”   W ir e le s s  P e r s onal  C om m uni c at io ns , v o l.  78, n o .  1, pp. 45 55, Apr . 2014, do i:  10.1007 /s 11277 - 014 - 1734 - y.   [ 19 ]   C W P a r k,   Y A hn,  J L e e ,   a nd  J J e o ng,  L in e a r it y   im p r ove m e nt   of   c a s c o d e   l o w - n o is e   a mpl i f ie r s   us in d o ubl e   D S   me th o d   w it h   a  t une d i nduc t o r ,”   I nt e r nat io nal  J our nal  of  E le c tr oni c s , v ol . 97,  no . 7, pp. 847 855, 2010, d o i:  10.1080/002072110 03697871.   [2 0 ]   D . K a lr a , M K u ma r , A . S hukl a L S in gh, a nd Z . A . J a f f e r y , “ D e s ig n a na l y s is  of  i ndu c t o r l e s s  a c ti ve  l o a d e d l o w  p o w e r  U W B   L N A   us in g no is e   c a nc e ll a ti o n t e c hni qu e ,”   F r e que nz , vo l.  74, n o . 3 4,  pp. 137 144, 2020, do i:  10.1515/ f r e q - 2019 - 0080.   [2 1 ]   L V im a la a nd  S D e v i,   P e r f or ma nc e   a na l y s is   of   v a r i o us   to p o l o gi e s   of   c o mm o s o ur c e   lo w   n o is e   a mpl i f i e r   ( C S - L N A )   a 90nm  te c hn o l o g y ,”  2018, doi:  10.1109/r t e i c t4 2901.2018.9012326.   [2 2 ]   J J a ng,  H K im ,   G L e e ,   a nd  T .   W K im ,   T w o - s ta ge   c o mp a c w id e ba nd  f la ga in   l o w - n o is e   a mpl i f i e r   us in hi gh - f r e que nc f e e d f o r w a r a c ti v e   in du c t o r ,”   I E E E   T r ans ac ti ons   on  M ic r ow av e   T he or y   and   T e c hni que s ,   v o l.   67,  no 12,  pp.  4803 4811,  2 019,  do i:  10.1109/t mt t. 2019.2947483.   [2 3 ]   H L e e T C hung,  H S e o a nd  I C ho i,   A   na r r o w ba nd  di f f e r e n ti a lo w - n o is e - a mpl i f i e r   w it I M ha r mo ni c s   a nd  no is e   c a n c e li ng,”   I E E E  M ic r ow av e  A nd  W ir e le s s  C om pone nt s  L e tt e r s , no . 25, pp. 46 48, 2016.   [ 24 ]   B G u o   e al . A   na r r o w ba nd  noi s e - c a nc e li ng  C M O S   L N A   w it e nha nc e li n e a r it y   b y   us i ng  c o mpl e m e nt a r y   nM O S   a nd  pM O S   c o n f ig u r a ti o ns ,”   I E E E   J our nal   of   Sol id - St at e   C ir c ui ts vo l.   52,  n o 5,   pp.  1331 1344,  M a y   2 017,    do i:  10.1109/J S S C .2017.2657598.   [2 5 ]   A T a ib i,   A S li ma ne S A T e dj in i,   M T B e la r o us s i,   D M a a f r i,   a nd  M T r a be ls i,   A   0.9  V   lo w   po w e r   r e c o n f ig ur a bl e   C M O S   f o ld e c a s c o d e   L N A   f or  mul ti - s ta nda r d w ir e l e s s  a ppl ic a ti o ns ,”  i 2014 9th I nt e r nat io nal  D e s ig n and T e s Sy m pos iu m  ( I D T ) , 2014,  pp. 185 188, do i:  10.1109/i d t. 2014.7038610.   [2 6 ]   R R a ja ,   B V e nka ta r a ma ni a nd  K H a r K is h o r e A   1 - V   2.4  G H z   l o w - p o w e r   C M O S   L N A   us in ga in - boo s ti ng  a nd  de r i v a ti ve   s upe r p o s it i o t e c hn iq ue s   f or   W S N ,”   W ir e le s s   P e r s onal   C om m uni c at io ns v ol 96,  n o 1,   pp.  383 402,  A pr .   2 017,     do i:  10.1007/s 11277 - 017 - 4173 - 8.                 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t   J   I n f   &   C o m m u n   T e c hn o l     I S S N:   2252 - 8776         A   h igh  li ne ar it y   low   nois e   amplif ier   w it modif ied   di ff e r e nti al   inductor   f or     ( Ghattamane ni  Us har ani )   331   B I OG RA P HI E S   OF   AU T HO RS       M rs .   Gh a tta m a n e ni   U s h a ra ni           i s   I E T E   f el l o w   mem b e r .   Sh e   r ece i v e d   B. T ec h   d eg r ee   i n   E l ec t ro n i c s   an d   Co mmu n i c at i o n   E n g i n ee ri n g   fro J a w ah ar l al   N eh ru   T ec h n o l o g i c a l   U n i v e rs i t y ,   H y d e rab ad ,   I n d i i n   2 0 0 8 .   Sh e   recei v ed   M. T ec h   d e g r ee   i n   S y s t em s   an d   Si g n a l   Pro ce s s i n g   fro m   J a w a h arl a l   N e h r u   T ech n o l o g i c al   U n i v ers i t y ,   H y d e rab ad ,   I n d i i n   2 0 1 4 .   Sh e   i c u rr en t l y   p u rs u i n g   P h . D .   D e p art me n t   o f   E C E ,   SV U CE ,   Sri   V en k at e s w ara  U n i v e rs i t y ,   A n d h ra  Prad e s h ,   T i ru p at i ,   In d i a.   H e r e s e ar c h   i n t e r e s t s   i n cl u d e   V L S I   d e s i g n   fo w i r el e s s   c o mmu n i c at i o n   s y s t em s an d   B l u e t o o t h   R ec ei v e rs .   Sh e   c a n   b e   co n t ac t e d   at   em ai l :   u s h aran i . s v u 2 0 0 0 @ g m a i l . co m .         P ro f .   So u r i ra ja n   V a ra da r a ja n           recei v ed   M. T ec h   d eg ree   fr o m   N I T ,   W aran g al   an d   Ph . D .   fro Sri   V en k at e s w ara  U n i v e rs i t y ,   T i ru p at i .   Fo r me S ec r e t ar y   St at e   C o u n c i l   o H i g h e r   E d u c at i o n ,   A n d h ra  Prad e s h .   C u rr e n t l y ,   h e   i s   Pro f es s o at   Sri   V e n k at e s w ara  U n i v e rs i t y   Co l l eg e   o E n g i n ee ri n g ,   T i ru p at i .   H e   e s t ab l i s h e d   t h e   C en t re   o E x cel l en ce   (C o E l ab o rat o r y   fo r   A t mo s p h e ri R em o t e   S e n s i n g   an d   A d v an ce d   Si g n a l   Pr o ce s s i n g .   H i s   r e s e ar ch   i n t e r e s t s   i n cl u d e   at m o s p h e r i c   ra d ar  s i g n a l   p ro ce s s i n g ,   A n t en n a   S y s t e d e s i g n i n g   a n d   co mm u n i c at i o n   n e t w o rk s . ”  H e   c a n   b c o n t ac t ed   at   em ai l :   v ara d as o u r i @ g m ai l . c o m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.