InP/InGaAs异质结载流子输运特性的仿真

主要对InP/InGaAs异质结进行数值仿真。考虑到异质结界面存在导带不连续和价带不连续,在流体动力学模型的基础上,采用热电子发射模型和隧穿模型,对异质结的直流特性进行仿真。结果表明,热电子发射效应和隧穿效应对异质结界面载流子的输运有很大影响。仿真结果与实验结果基本一致。     

一种GHz高频应用的低失调高速CMOS动态比较器

提出了一种由改进的前置差分运算放大器和差分式锁存器构成的高频、高速、低失调电压的动态比较器。前置预差分放大器采用PMOS交叉互连的负载结构,提升差模增益,进而减小输入失调。后置输出级锁存器采用差分双尾电流源抑制共模噪声,改善输出级失调,并加速比较过程。采用一个时钟控制的开关晶体管替代传统复位模块,优化版图面积,在锁存器中构建正反馈回路,加速了比较信号的复位和输出建立过程。采用65 nm/1.2 V标准CMOS工艺完成电路设计,结合Cadence Spectre工艺角和蒙特卡洛仿真分析对该动态比较器的延时、失调电压和功耗特性进行评估。结果表明,在1.2 V电源电压和1 GHz采样时钟控制下,平均功耗为117.1 μW;最差SS工艺角对应的最大输出延迟仅为153.4 ps;1 000次蒙特卡罗仿真求得的平均失调电压低至1.53 mV。与其他比较器相比,该动态比较器的电压失调和高速延时等参数有明显优势。     

基于SDD技术的简单精确的GaAs HBT经验模型

Agilent模型的等效电路可以较好地表征器件的物理特性,但是其中的直流和交流表达式较为复杂,鉴于此,文中在Agilent HBT模型等效电路的基础上,利用符号自定义(SDD)技术,提出了一种简单且精确的经验模型.该模型直流部分采用VBIC模型中的直流表达式,交流部分采用经验表达式,使得模型得以简化,参数提取难度大大降...     

基于低功耗约束的CMOS LNA的优化设计

针对低功耗电路发展的趋势,在传统的共源共栅结构基础上,同时引入实现噪声优化的PCSNIM技术和提高增益的级间匹配技术,通过合理调节晶体管的尺寸实现了低功耗的指标.电路采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺进行设计,模拟结果表明,在2.45 GHz工作频率下,输入输出匹配良好,增益为14.274 dB,噪声系数为0.669 dB,1 dB压缩点为-16.1 dBm,IIP3为-4.858 dBm,直流功耗仅2.628 mW.     

C波段高效率逆F类GaN MMIC功率放大器

为了解决晶体管寄生参数对逆F(F^-1)类功率放大器效率的影响,采用了一种新型的输出谐波控制结构。首先,设计二次和三次谐波控制电路,同时将直流偏置电路加入二次谐波控制电路,降低了电路设计的复杂度。其次,为了解决寄生参数对F^-1类功放本征漏极端阻抗的影响,采用一段串行微带线进行寄生补偿。最后,通过微带线和电容进行基波和负载之间的匹配。为验证方法的有效性,采用0.25μm氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)工艺,设计了一款工作在5.7 GHz~6.3 GHz的F^-1类微波集成电路功放。版图后仿真结果显示,F^-1类功放的漏极效率DE为57.2%~62.3%,功率附加效率PAE为51.8%~57.4%,饱和输出功率为39.0 dBm~40.4 dBm,增益为9.0 dBm~10.4 dBm。版图面积为3.2×1.7 mm²。     

InP基HBT小信号模型参数直接提取方法

为了精确地表征器件特性,提出了一种直接提取T型异质结双极型晶体管(HBT)小信号模型参数的方法。该方法仅依赖于S参数测试数据,采用精确的闭式方程式直接提取电路元件参数。该方法简单、易于实施。首先使用开路短路测试结构提取焊盘寄生电容和电感的值,然后用截止状态和Z参数的方法提取外部电阻,再去掉这些参数以简化电路模型,本征部分的电路元件采用剥离算法来确定参数值。采用1μm×15μm的InP HBT对该算法的有效性进行验证,结果表明,在0.1～40 GHz频率范围内,模型仿真结果准确地拟合了器件测试结果。     

基于响应曲面建模的LS频段VCO优化设计

提出了一种采用响应曲面(RSM)协同优化压控振荡器(VCO)的功耗、相位噪声的方法.以差分耦合LC-VCO电路为实验设计对象,在电路结构上增加级联交叉耦合负阻管结合外部电流镜偏置,改进了相位噪声和功耗性能.在此基础上,建立VCO性能的响应曲面模型,优化并选取最佳电路设计参数的组合,获取最佳性能.基于TSMC CMOS ...     

用于微波通信的2.4 GHz压控振荡器优化设计

石英晶体微天平(QCM)是一种高灵敏度的传感器,通过建立QCM参数变化与被测粘弹性薄膜之间的关系,可以对其进行量化分析及表征。该文基于石英晶体本构方程,推导了在气相条件下,不考虑电容效应的粘弹性薄膜吸附的QCM等效BVD模型,给出了一个关于粘弹性薄膜物理性质的QCM等效参数与频率变化的显式表达,揭示了粘弹性薄膜的损耗模量和存储模量在气相中产生“额外质量效应”的物理现象。与Arnau给出的EBVD模型相比,该文推导的BVD模型具有更高的准确度。结果表明,该模型可被应用于气相粘弹性薄膜的特性分析。     

一种改进的InP HBT小信号模型的直接提取法

提出了一种改进的直接提取方法来提取InP HBT小信号等效电路中的模型参数,并将其成功地应用InP异质结双极晶体管（HBT）小信号等效电路。在所采用的模型中考虑了分布式基极-集电极电容效应。与其他直接参数提取方法相比,该方法从外围寄生元件到内部本征元件依次进行参数提取,提取过程较为清晰。除寄生参数外,其余所有的参数计算均未经过任何简化近似。该方法依赖于S参数的测量,所有等效电路参数直接从S参数数据中提取,而无需任何基于初始值的近似。在0.1 ~ 40 GHz的频率范围内,直接提取法在InP HBT上得到了成功的验证,并在整个频率范围内得到了较好的测量结果与计算结果的一致性。     

一款3～6.3 GHz增益可调的低噪声放大器设计

针对无线接收机在对不同信号进行放大时,噪声恶化严重的问题,文中在驱动放大级采用电流复用技术,可以降低系统功耗,同时,在增益变化过程中保证了输入级增益对后级电路噪声的抑制作用,使得增益变化过程中,噪声始终低于1 dB。输入级和输出级阻抗匹配良好,在3 GHz～6.3 GHz的工作频段上可实现系统增益的连续可调范围约30 dB(19.6 dB～49.6 dB),同时通过采用两个控制电压分别控制两级放大电路,在增益变化过程中系统获得了良好的增益平坦度,版图尺寸为0.95×1.53 mm²。在常规工作状态下,系统噪声为0.56±0.02 dB,增益为49.6±0.47 dB,功耗97 mW。在4.5 GHz频率处,系统的OP1dB为10.3 dBm, OIP3达到29 dBm,具有良好的线性度。