60GHz无线收发机中宽带可变增益放大器的设计

本文采用TSMC65nmRFCMOS工艺设计实现了一种应用于60GHz高速无线通信接收机中的低功耗、高线性度、dB线性控制型的宽带可变增益放大器。该电路采用四级改进的Cherry—Hooper放大器级联结构．通过改变每级放大器单元中反馈电阻的大小获得22dB的可调增益。同时通过采用双负反馈直流失调消除电路,有效的减小了直流失调。仿真结果表明,可变增益放大器在1．2V低电压下,电路功耗仅为3．5row,增益变化范围为10dB～32dB;在最大增益32dB时3dB带宽为2．28GHz,增益压缩1dB时输出差分信号摆幅达到566mVpp。     

适用于DCS1800/PCS1900的手持设备射频前端低噪声放大器设计

根据DCS1800和PCS1900的系统指标要求,采用全差分源级退化电感和共源共栅结构设计了一款适用于DCS1800/PCS1900双频手持设备的低噪声放大器电路并实现了高增益、低增益和旁路三种工作模式。电路采用TSMC 0.18μm CMOS工艺设计,仿真结果表明：在双频模式下,该低噪声放大器电路的最大电压增益分别是20.3dB和20.9dB,最小噪声系数分别是1.6dB和1.63dB,在1.8V电源电压下电流为5.5mA。     

低噪声放大器的ADS仿真与设计

介绍了利用ADS仿真软件设计低噪声放大器的方法及主要步骤,晶体管选择低噪声、价格便宜但性能优良的AT-41511。使用ADS器件库中的sp模型,重点进行了输入和输出匹配电路的设计。该低噪声放大器工作在750～850MHz的频段内,实际的测试结果噪声系数小于1.8dB,增益大于14dB,表明放大器达到了预设的技术指标,性能良好,可用于射频接收机前端。通过设计过程可以看出,利用ADS进行射频微波电路仿真,可以很方便地得出最佳电路设计,且指标完全符合要求。     

射频宽带低噪声放大器设计

介绍了射频宽带放大器的设计原理及流程。设计实现的射频宽带低噪声放大器,采用分立器件和微带线匹配,选用Agilent公司生产的低噪声增强赝配高电子迁移率晶体管ATF-551M4,用ADS软件进行设计、仿真和优化,实现了在1.1GHz～2.2GHz范围内,增益24dB以上,噪声系数小于1.2dB的两级宽带低噪声放大器设计。由于设计频带覆盖了多个通信常用频点,因此决定此低噪声放大器的应用会十分广泛。最后利用ProtelDXP软件对电路进行了版图设计,并在FR4基板上实现了该设计,给出了实测结果。     

C波段低噪声放大器的设计

低噪声放大器(简称低噪放)是射频接收前端中的重要部件.一个性能良好的低噪声放大器可大大改善接收机的信噪比.本文介绍了一种C波段低噪声放大器的设计原理和设计方法,并给出了设计结果.该放大器采用NEC公司的NE3210S01场效应晶体管(FET),为达到较高的增益和较好的增益平坦度,采用两级级联的方式.输出端串联一个有耗元件(电阻)保证放大器的稳定性.利用ADS强大的仿真优化功能设计了输入、输出及级间匹配电路,最终制成的放大器经反复调试后在4.5 G～5.5 GHz范围内增益(25±0.7)dB,噪声系数小于1.3 dB,输出驻波小于1.5,达到了设计要求.     

一种具有高转换速率的轨对轨运算放大器

为了驱动液晶显示器背板形成不同的灰阶,设计了一种利用齐纳二极管的稳压原理,实现恒定跨导用于TFT-LCD液晶显示的片内运算放大器。采用互补差分输入级,实现了Rail-to-Rail的共模电压输入范围;一种新颖的转换速率增强结构,加快了运算放大器的响应速度;输出级采用Class AB类控制电路,并将其嵌入到求和电路中,以保证较低的噪声和失调。直流增益为101dB,单位增益带宽为13MHz,相位裕度为64°。仿真结果证明该运算放大器工作良好,其面积为500μm×380μm。     

高速流水线ADC中跨导放大器设计及误差分析

应用于8 bit,1.5 bit/级,100 M采样率,高速流水线型ADC的OTA放大器设计及实现,重点分析OTA放大器的非线性,如增益非线性、不完全建立误差对高速、低功耗ADC性能的影响,并使用MATLAB建模验证分析结果。OTA放大器采用功耗较低的套筒型共源共栅放大器基本结构,通过增益提高技术提高放大器增益,采用共模反馈消除各类不匹配带来的误差。从仿真结果上看,OTA放大器增益大于80 dB,单位增益带宽为960.5 MHz,建立时间为4.87 ns。实现的高速流水线型ADC,经仿真测试DNL为0.7 LSB,INL为1.02 LSB,符合设计要求。     

一种低压低功耗Rail-to-Rail运算放大器的设计

基于TSMC 0.18μm互补型金属氧化物半导体(CMOS)工艺,设计了一种2 V低功耗恒定跨导Rail-to-Rail运算放大器。该运算放大器的输入级采用并行N沟道和P沟道差分输入级,实现了Rail-to-Rail的共模输入范围;为使输入跨导在整个共模输入范围内基本恒定,采用三倍电流镜技术;输出级采用带有Cascode米勒补偿的AB类输出控制电路。在Cadence Spectre环境下仿真后的结果显示:直流增益为91 dB,相位裕度为84.5°,单位增益带宽为9.4MHz,功耗为0.2 mW,适合应用在各种低压低功耗场合。     

100mW30～1200MHz宽带放大器

文中利用负反馈技术并结合计算机辅助设计,采用集总元件和分布元件同时匹配的方法,制作出了多倍频程宽带放大器。输出采用低通滤波方式改善谐波抑制特性。并对该类放大器的制作工艺做了简单介绍。其主要技术参数为频率范围30～1200MHz,增益13dB,增益平坦度小于1.3dB,输入和输出驻波比小于1.8:1,1dB压缩点输出功率大于20dBm。该放大器工艺简单成本低,可以推广使用。     

定向耦合器反馈型短波低噪声高线性放大器设计

利用双极性晶体管采用定向耦合器负反馈的形式设计了一款适用于短波超宽带接收机的低噪声高线性放大器。负反馈技术拓展了动态范围以及增益平坦度,定向耦合器的低损耗以及隔离吸收对噪声和输入输出端的匹配有很大改善。该放大器射频应用频率是1.5~100MHz,覆盖了6个倍频程。测试结果表明:放大器增益13dBm,噪声低于2.7dB,输出三阶截点高于43dBm,1dB压缩点高于26dBm,,输出二阶截点高于80dBm。     

Design of an automatic gain control loop for high speed communication

This paper presents the design of an automatic gain control (AGC) loop for high-speed communication systems, which can be used in wired, wireless, or optical receiver. The design is performed in 130 nm SiGe BiCMOS technology. A Gilbert cell-based variable gain amplifier is designed, which shows approximately linear gain control with respect to the gain control voltage. The variable gain amplifier is followed by two fixed gain cascode amplifiers. Then, a full wave rectifier-based peak detector is designed and analyzed. To reduce the peak detector error, a compensation technique is applied. Finally, an operational amplifier is designed, which is used as voltage adder and comparator. The designed AGC loop is simulated with sinusoidal and pseudorandom binary sequence (prbs) input signal with high frequency signal of 1 to 30 GHz. The simulation results of the AGC loop show that a gain tuning range of 47 dB (−7 to 40 dB) is obtained in this design. It is also seen that the reference signal can be varied from 50 to 200 mV. This AGC works in the input voltage signal range between 3 mV peak and 230 mV peak, and the power dissipation of is 79 mW.     

大容性负载双极性高压功率放大器设计

设计了一种适合压电陶瓷驱动器等大容性负载动态应用的双极性高压功率放大器,它基于误差放大式原理,采用高压集成运放(PA89)驱动多组并联功率放大级的电路结构,在实现双极性高电压输出的同时具有很强的电流驱动能力.该放大器驱动等效电容为2.5μF的压电陶瓷驱动器时,能实现单端到地-500～+500V高压输出,电压增益40dB...     

便携式心电信号采集电路设计

本文主要设计了心电信号采集电路模块,具有成本低、使用简单、数字化的特点,可以用于各种便携式心电设备以及用于社区医院、家庭的心电仪器。其组成有前置放大器、高通滤波器、低通滤波器、陷波滤波器、主放大器、程控增益放大器、A/D转换器、单片机、串行接口等电路。     

Doherty技术的应用及性能分析

当今无线通信的发展,对基站的功放模块提出了更高要求。更高的效率和更佳的线性指标,是当代技术如EDGE、3G、LTE等所追求的。但对于功放来说,这2个指标却又往往是相冲突的,无法同时满足。本文旨在探讨在功放设计中使用Doherty技术,来提高效率,及对线性指标的影响。先使用等效模型,通过理论计算,得出Doherty技术在提高功放效率方面的作用。通过实验验证,并比较不同功放设计在效率和增益等方面的特性区别。从理论和实验验证了,Doherty可以有效改善功放的效率,但在增益上有轻微衰落。     

新型功率放大器

简要介绍了甲类和乙类功率放大器原理,分析了其优缺点;详细论述了采用高压运算放大器、跨导技术和甲乙类推挽电路技术所设计电子线路的工作原理;设计了高稳定性、低失真度、甲乙类全互补推挽式功率放大器.     

基于开关线性复合机理的高效率准线性功率放大器

研究了一种基于开关线性复合机理的高效率柔性波形功率放大器.该功率放大器由开关滤波单元与线性功率单元构成,其末级线性功率单元源自线性功率放大拓扑以确保系统输出高品质波形,同时采用开关滤波单元的输出作为动态跟踪电源对线性功率单元供电,保证了系统的高效率特性.与传统直流供电的线性功率放大器相比,本方案可兼顾高效率与优波输出,系统具有负载鲁棒性的综合优良静动态特性.该柔性功率放大器的设计容量为1kVA,理论分析与实验结果验证了该方案的可行性.     

Preliminary design of 1 MW, Ku-band gyrotron traveling-wave amplifier

The preliminary design results of a 1-MW, Ku-band gyrotron traveling wave amplifier (gyro-TWA) are presented. Operating at the second cyclotron harmonic of the TE₁₁ mode, the amplifier characterizes good stability even in the case of no distributed losses loaded, which could potentially allow it to be operated at high average power. Large signal simulation shows that the amplifier can generate a saturated peak power of about 1 MW with efficiency of 26.6%, gain of 31 dB, and 3-dB bandwidth of about 1 GHz when driven by a 100 kV, 40 A electron beam with 5% axial velocity spread.     

A 60‐GHz power amplifier design with on‐chip tunable load‐matching network and power detect in 90‐nm CMOS

This paper presents a 60‐GHz power amplifier with on‐chip varactor‐based tunable load‐matching networks and an embedded DC temperature‐sensor‐based power detector. The output power can be monitored by the DC temperature sensor, and load‐matching network can be tuned by regulating the control voltage of the varactors, which can be used for correcting unpredictable process, supply voltage, and temperature (PVT) variations and load mismatch. Measured results show that the small‐signal gain of the CMOS power amplifier is up to 6.5 dB at 52 GHz. The power amplifier achieves 5 dBm output P1dB and 7 dBm saturated output power with 4.5% maximun power added efficiency (PAE) at 1 V control voltage. By sweeping the control voltage of the varactors, the power amplifier can obtain the maximun power gain, which can be used to solve the load mismatch. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

精密微动平面电机线性功率驱动器设计与实现

针对精密微动平面电机电流驱动特点及其功率驱动器高线性度要求,提出了一种高线性的功率驱动器电路设计。该电路采用电流负反馈技术实现电流稳定输出,采用线性大功率单片集成运算放大器OPA541作为功率输出器件,并通过可编程增益运放PGA205实现驱动器增益在线调整。试验结果表明,该功率驱动器最大非线性误差为0.86%,响应频率大于5kHz,满足通常平面电机高线性度和频响要求,为电流输出稳定性等性能的深入研究和系统完善奠定了基础。     

电磁轴承用磁通控制型功率放大器力增益的研究

对提出的基于磁通观测器的磁通控制型功率放大器的力增益进行了理论及实验研究。首先简述了基于磁通观测器的磁通控制型功率放大器的结构和工作原理,利用磁通控制型功率放大器的状态方程,推导得到了力增益的理论模型。然后对力增益进行理论分析、有限元分析及在所建立的电磁力测量机构上进行了实验测量,根据模型得到的力增益理论分析值与有限元计算值及实验测量值进行比较分析,并通过参数辨识的方法对力增益进行了修正,给出了偏置为0.7T和0.5T下修正系数与气隙的关系。由于得到的力增益是在常态工作点附近线性化后得到的,所以实际工作点的变化对模型的精度会有影响,最后给出了工作点设置在气隙中点时,横梁位置、力增益理论计算值与有限元计算值三者之间的关系。