We propose the body floating and self-bias technique, in which the body of the transistor is connected to its drain through a resistance (13.6 kΩ in this work). A low-power 3-9-GHz CMOS low-noise amplifier (LNA) using the technique for sub-6-GHz 5G systems is reported. An enhancement in S21 and noise figure (NF) of the LNA is achieved due to the forward body-to-source bias ( VBS) (i.e., small threshold voltage Vth) and the transistors being free from the substrate leakage. Low power is achieved since low supply voltage ( VDD) of 1 or 0.8 V is applicable because of small Vth. At VDD of 1 V, the LNA consumes 3.3 mW and achieves prominent S11 of - 10.1 to -41.6 dB, S21 of 10.7 dB, and NF of 2.89 dB for 3-9 GHz. At VDD of 0.8 V, the LNA consumes 1.36 mW and achieves S11 of - 10 to -45.8 dB, S21 of 9.4 dB, and NF of 3.46 dB. To the authors' knowledge, both are one of the lowest power values ever reported for CMOS LNAs with bandwidth greater than 6 GHz and NF under 3.5 dB.

中文翻译：

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采用体浮置和自偏置技术的 3'9-GHz CMOS LNA 用于低于 6-GHz 5G 通信


我们提出了体浮动和自偏置技术，其中晶体管的体通过电阻（本工作中为 13.6 kΩ）连接到其漏极。据报道，一种低功耗 3-9 GHz CMOS 低噪声放大器 (LNA) 使用该技术用于 6 GHz 以下 5G 系统。由于正向体源偏压 (VBS)（即小阈值电压 Vth）和晶体管不受衬底泄漏影响，因此实现了 LNA 的 S21 和噪声系数 (NF) 的增强。由于 Vth 较小，因此可适用 1 或 0.8 V 的低电源电压 (VDD)，因此实现了低功耗。在 VDD 为 1 V 时，LNA 功耗为 3.3 mW，并在 3-9 GHz 下实现显着的 S11（- 10.1 至 -41.6 dB）、S21（10.7 dB）和 NF（2.89 dB）。当 VDD 为 0.8 V 时，LNA 功耗为 1.36 mW，并实现 - 10 至 -45.8 dB 的 S11、9.4 dB 的 S21 和 3.46 dB 的 NF。据作者所知，这两个值都是迄今为止带宽大于 6 GHz、NF 低于 3.5 dB 的 CMOS LNA 的最低功率值之一。