基于GaAs电感模型的微波功率放大器

基于0.15μm砷化镓(GaAs)工艺建立一种电感模型,并用高频结构模拟器(High Frequency Structure Simulator,HFSS)仿真验证,并在此基础上设计一种微波功率放大器,并用高级系统设计软件(Advanced Design System,ADS)进行仿真。仿真结果显示在8¹2GHz频率范围内,饱和输出功率大于21.9dBm,1dB压缩点输出功率大于20dBm,功率增益大于26dB,功率附加效率大于34%,稳定系数大于1。     

高增益轨对轨运算放大器的设计实现

为提高运放性能和增大输入输出信号动态范围,往往采用轨对轨输入输出结构的运放。介绍了一款基于0.35umCMOS工艺设计的恒定跨导轨对轨输入/输出运算放大器,不同于传统的输入结构,该电路采用了一种改进的输入结构和CLASSAB输出结构,两级的折叠共源共栅运放,其输入和输出均能工作在轨对轨的范围内。仿真结果表明该电路在整个共模电平范围内直流增益大于90dB,输出摆幅可达到100mV~vdd-100mV,功耗仅为300uW。电路结构简单紧凑,实现了在整个共模电平范围内的高增益,可广泛应用于精密放大领域。     

一种高性能人造视网膜微刺激器的设计

微刺激器是人造视网膜系统的核心组成部分,其设计面临诸多挑战.设计了一个驱动4×4微电极阵列的人造视网膜微刺激器,通过采用内部计数和内部RAM策略,将传输数据量减小到1/16.通过采用宽摆幅共源共栅结构使微刺激器的输出阻抗和输出电压摆幅分别达到2～4兆欧姆和90%以上,提高了其生物环境适应性.通过引入电荷平衡机制,减小了失配引起的电荷积累,提高了人造视网膜长期工作的安全性.仿真结果验证了该微刺激器方案的正确性.     

一种新型CMOS电流控制电流传输器

提出了一种基于共源共栅电流镜的CMOS电流控制电流传输器(CCCⅡ)电路。该电路由跨导线性环电路和共源共栅电流镜构成。相对于基于基本电流镜的CMOS电流控制电流传输器,该电路具有输出阻抗更大以及电流传输精度更高的优点。分析了电路的工作原理,给出了实验结果,验证了电路的正确性。     

A new wideband regulated cascode amplifier with improved performance and its application

This paper presents a new high frequency Regulated Cascode (RGC) amplifier with improved performance. The split-length compensation technique is used to increase both the bandwidth and output impedance, and decrease the input impedance of the conventional RGC. The bandwidth of the proposed RGC amplifier is 5.81 GHz, which is about 2.7 GHz larger than that of simple one. The improved performance of the introduced circuit is achieved with no additional passive element and DC power dissipation. In the paper, output impedance and bandwidth of the proposed circuit are derived by using small signal analysis and have also been compared with the traditional one. In addition, a wideband high performance current mirror is designed in the work as an application of the proposed RGC structure. The bandwidth extension ratio (BWER) of the modified wideband current mirror is 1.37. The proposed circuits are designed by using TSMC 0.18 µm CMOS process and BSIM3 Level 49 device model. The circuits are simulated on Spectre simulator of Cadence to validate the analytical results obtained in the paper.     

适合于多吉赫兹应用的0.5 V CMOS cascode低噪声放大器设计

本文介绍了适用于低功耗无线通信的0.5 V 多吉赫兹CMOS cascode 低噪声放大器设计。通过对传统cascode结构进行直流分离,去除了因堆积MOS管导致的工作电压限制。同时,采用正向体偏置技术,cascode结构低噪声放大器能工作在0.5 V供电电压。文章研究了电路设计细节和射频性能。为验证研究结果,采用台积电0.18微米射频工艺的0.5 V 5.4吉赫兹低噪声放大器被设计,制造出来并进行了测量。测量结果表明,该低噪声放大器在0.5 V工作电压下工作电流为5毫安,其增益为9.1分贝,噪声系数为3分贝,输入三阶交调点为-3.5 分贝毫瓦。通过和那些已发表的cascode低噪声放大器比较,本文的低噪声放大器具有工作电压低,功耗低而射频性能相当的特点。     

一种高增益宽频带的增益自举运算放大器

设计了一个应用于高精度流水线结构ADC中的高增益、宽频带全差分运算跨导放大器(OTA).整体运放采用了2级结构,第一级采用套筒共源共栅结构,并结合增益自举技术来提高增益;第二级采用共源放大器结构作为输出级,以增大运放的输出信号摆幅.该设计采用UMC 0.18μm CMOS工艺,版图面积为320μm×260μm.仿真结果显示:在1.8 V电源供电5 pF负载下,在各个工艺角及温度变化下增益高于120 dB,增益带宽积(GBW)大于800 MHz,而整个运放消耗16.36 mA的电流,FOM值为306 MHz·pF/mA.     

共源共栅两级运放的三种补偿结构分析和比较

提出了三种应用于两级CMOS运算放大器的米勒电容补偿结构,分析了三种结构的小信号等效电路,得到传递函数和零点、极点的位置,以此分析和实现三种结构的频率补偿。其中两种共源共栅米勒补偿结构与直接米勒补偿结构相比,能用更小的芯片面积实现更优的运放性能,得到更大的单位增益带宽积和相位裕度,实现更好的频率特性。通过使用0.18μm CMOS工艺对电路进行仿真,结果验证了共源共栅米勒补偿技术的优越性。     

一种低压低功耗CMOS折叠-共源共栅运算放大器的设计

本文设计了一种低压低功耗CMOS折叠一共源共栅运算放大器.该运放的输入级采用折叠-共源共栅结构,可以优化输入共模范围,提高增益;由于采用AB类推挽输出级,实现了全摆幅输出,并且大大降低了功耗.采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,基于BSIM3V3 Spice模型,用Hspice对整个电路进行仿真,结果表明:与传统结构相比,此结构在保证增益、带宽等放大器重要指标的基础上,功耗有了显著的降低,非常适合于低压低功耗应用.目前,该放大器已应用于14位∑-△模/数转换电路的设计中.     

基于Cascode级间匹配的多频段LNA设计

提出了一种Cascode级间匹配电路,能够优化Cascode放大器的噪声系数、增益及高频稳定性。应用该电路,设计了一款多频段射频低噪声放大器(LNA)。采用0.25μm GaAs工艺进行实现,输入、输出阻抗匹配网络采用片外元件。测试结果表明,通过重配置片外元件的参数,该LNA可工作于0.7~1.1 GHz、1.6~2.1 GHz、2.3~2.8 GHz这三个频段,增益分别为25±2 dB、19.5±0.5 dB和18±1 dB,噪声系数分别低于0.6 dB、0.7 dB和0.9 dB,OIP3均大于30 dBm。该LNA对于GSM/WCDMA/LTE通信基站以及L/S频段接收机等设备具有一定的应用价值。