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1.
基于0.13 μm CMOS工艺,采用多频点叠加的方式,设计了一种K波段宽带功率放大器。输入级采用晶体管源极感性退化方式,实现了宽带输入匹配。驱动级采用自偏置共源共栅放大器,为电路提供了较高的增益。输出级采用共源极放大器,保证电路具有较高的输出功率。后仿真结果表明,在26 GHz处,该功率放大器的增益为22 dB,-3 dB带宽覆盖范围为22.5~30.5 GHz,输出功率1 dB压缩点为8.51 dBm,饱和输出功率为11.6 dBm,峰值附加功率效率为18.7%。 相似文献
2.
《固体电子学研究与进展》2020,(3)
采用55 nm CMOS工艺设计并实现了一款用于77/79 GHz汽车雷达的宽带功率放大器。设计了一个大尺寸的W波段功率单元,优化功率单元内部结构及外部无源器件连接方法,减少了功率单元的寄生电容、电感和电阻。采用一种将晶体管寄生电容考虑在内的变压器耦合谐振峰值控制技术,提高了功放的增益及带宽。在共源共栅结构基础上,采用了一种共栅短路技术,提升输出功率并改善功放稳定性。测试结果表明,该功率放大器具有良好的输入、输出匹配性能,3 dB带宽达到9 GHz,饱和输出功率达到15.5 dBm,峰值效率达到12.5%,实现了优异的FOM值。 相似文献
3.
针对硅基毫米波功率放大器存在的饱和输出功率较低、增益不足和效率不高的问题,基于TSMC 40nm CMOS工艺,设计了一款工作在28GHz的高效率和高增益连续F类功率放大器。提出的功率放大器由驱动级和功率级组成。针对功率级设计了一款基于变压器的谐波控制网络来实现功率合成和谐波控制,有效地提高了功率放大器的饱和输出功率和功率附加效率。采用PMOS管电容抵消功率级的栅源电容,进一步提高线性度和增益。电路后仿真结果表明,设计的功率放大器在饱和输出功率为20.5dBm处的峰值功率附加效率54%,1dB压缩点为19dBm,功率增益为27dB,在24GHz~32GHz频率处的功率附加效率大于40%。 相似文献
4.
设计了一种基于65 nm CMOS工艺的60 GHz功率放大器。采用共源共栅结构与电容中和共源级结构相结合的方式来提高功率放大器的增益,并采用两路差分结构来提高输出功率。采用片上变压器作为输入/输出匹配及级间匹配,以减小芯片的面积,从而降低成本。采用Cadence、ADS和Momentum等软件进行联合仿真。后仿真结果表明,在工作频段为60 GHz时,最大小信号增益为26 dB,最大功率附加效率为18.6%,饱和输出功率为15.2 dBm。该功率放大器具有高增益、高效率、低成本等优点。 相似文献
5.
本文采用65 nm CMOS工艺设计了一款基于四路功率合成的77 GHz (E波段)功率放大器。采用电容中和技术抵消密勒电容的负面效应;利用功率合成技术解决MOS管低击穿电压引起的低输出电压摆幅的问题,将多路输出功率高效合成以实现高功率输出。采用共轭匹配和多频点叠加的带宽拓展技术,有效实现电路阻抗匹配和带宽拓展。后仿真结果表明,在79 GHz处,该功率放大器的最大增益为20.5 dB,-3dB带宽为64~86 GHz,输出功率1dB压缩点为12.7 dBm,饱和输出功率16.6 dBm,峰值功率附加效率为16.5%。该功率放大器版图面积为0.29 mm2;在1.2 V供电电压下,功耗为211 mW。 相似文献
6.
基于两级功率放大器架构,设计了一款平均输出功率为37 dBm(5 W)的高增益Doherty 功率放大器。
该器件通过增加前级驱动功率放大器提高Doherty 功率放大器的增益,采用反向Doherty 功率放大器架构,将λ/4 波
长传输线放置在辅助功放后端,相位补偿线放置在主功放前端,并使主功放输出匹配网络采用双阻抗匹配技术实现
阻抗变换,如此可扩宽功率放大器的工作带宽。连续波测试结果显示:3. 4~3. 6 GHz 工作频段内,饱和输出功率在
44. 5 dBm 以上,功率饱和工作点PAE 在43. 9%以上;在平均输出功率(37 dBm,5 W)工作点,回退量大于7. 5 dB,功
率附加效率PAE 为36. 8%以上,功率增益在31 dB 以上。 相似文献
7.
《固体电子学研究与进展》2020,(2)
设计了一款G波段GaN HEMT功率放大器。放大器采用级联结构,在每级设计中均引入了并联反馈。放大器工作频段内的小信号增益大于25 dB,3 dB带宽为17 GHz。大信号测试结果显示,在155~172 GHz饱和输出功率为14~17 dBm;在165 GHz饱和输出功率密度为17 dBm,对应的功率密度为1.25 W/mm。该功率放大器直流损耗功率为1 060 mW,峰值功率附加效率为4.7%。 相似文献
8.
基于TSMC 0.13 μm CMOS工艺,设计了一款适用于无线保真(WiFi)收发机的发射端、工作在2.4 GHz且增益可控的三级级联功率放大器.驱动级采用单管结构,后两级采用共源共栅(MOSFET)结构.利用调节共源共栅晶体管栅极的电容来改变栅极电压的相位,进而弥补了共源共栅结构的劣势,增加了整个系统的线性度和增益.另外,使用外部数字信号控制每级偏置的大小来适应不同的输出需求.整个结构采用电源电压:第一级为1.8V,后两级为3.3V,芯片面积为1.93 mm×1.4 mm.利用Candence Spectre RF软件工具对所设计的功率放大器进行仿真.结果表明,在2.4 GHz的工作频点,功率放大器的饱和输出功率为24.9 dBm,最大功率附加效率为22%,小信号增益达到28 dB. 相似文献
9.
基于0.15 μm GaAs(D-Mode)pHEMT工艺,采用多级级联的方式,设计了一种中心频率为2.4 GHz的高效率功率放大器。采用两级级联放大结构,驱动级采用共源结构,提高了输出功率和线性度。功率级采用自偏置技术共源共栅结构,增益和效率得到提升。工作模式分别为A类和AB类。版图面积为1.45 mm2。仿真结果表明,在驱动级电路工作于5 V、功率级电路工作于10 V、频率为2.4 GHz的条件下,1 dB压缩点功率为31.99 dBm,最大输出功率为32.01 dBm,小信号增益为30.51 dB,功率附加效率为40.74%。输入功率为1.48 dBm时,在1.94~2.82 GHz频带内,输出功率为30.29~32.07 dBm,功率附加效率为30%~41.9%,小信号增益峰值为31.97 dB,3 dB带宽为880 MHz。 相似文献
10.
功率放大器(Power Amplifier, PA)是射频前端重要的模块,本文基于SMIC 55 nm RF CMOS 工艺,设计了一款60 GHz 两级差分功率放大器。针对毫米波频段下,硅基CMOS晶体管栅漏电容(Cgd)严重影响放大器的增益和稳定性的问题,采用交叉耦合电容中和技术抵消Cgd影响。通过优化级间匹配网络和有源器件参数,提高了功率放大器的输出功率,增益和效率。后仿结果显示,在1.2V的供电电压下,工作在60 GHz的功率放大器饱和输出功率为11.3 dBm,功率增益为16.2 dB,功率附加效率为17.0%,功耗为62 mW。芯片面积380×570 um2 。 相似文献
11.
《Microwave and Wireless Components Letters, IEEE》2009,19(12):828-830
12.
Van-Hoang Do Subramanian V. Keusgen W. Boeck G. 《Microwave and Wireless Components Letters, IEEE》2008,18(3):209-211
A monolithic power amplifier (PA) operating in the 60 GHz band is presented. The circuit has been designed utilizing an advanced 0.25 SiGe-heterojunction bipolar transistor (HBT) technology, featuring npn transistors with and . A two-stage cascode architecture has been chosen for the implementation. Design techniques and optimization procedure are explained in detail. Measurements show a small signal gain of 18.8 dB and an output power of 14.5 dBm under 1 dB gain compression at 61 GHz. At this frequency, the saturated output power is 15.5 dBm and the peak power added efficiency (PAE) is 19.7%. To our knowledge, this is the highest PAE reported so far for a monolithic 61 GHz PA in SiGe-HBT technology. 相似文献
13.
将EFJ模式功率放大器应用于Doherty功率放大器的载波功率放大器,利用EFJ类功率放大器的阻抗特性改善了Doherty功率放大器的带宽。此外,还引入后谐波控制网络来提高Doherty功率放大器的效率。功放的输入匹配电路采用阶跃式阻抗匹配来进一步拓展工作带宽。使用CGH40010F GaN 晶体管设计并加工完成了一款宽带高效率Doherty功率放大器。测试结果显示,在3.2~3.7GHz 频段内,饱和输出功率达到43dBm,饱和漏极效率60%~72.5%,增益大于10dB。功率回退6dB时,漏极效率40%~48.5%。 相似文献
14.
《Microwave and Wireless Components Letters, IEEE》2009,19(6):410-412
15.
介绍了一款基于55 nm CMOS工艺,带温度补偿电路的Ka波段堆叠高效功率放大器(power amplifier,PA).采用了一种新型的针对晶体管堆叠结构的温度补偿电路,该补偿电路由两个二极管和四个电阻组成,结构简单,易于实现.通过调整堆叠放大器各个栅极偏置电路中的电压,使得PA随温度变化的增益和输出功率得到有效补偿,增强了电路的可靠性和热稳定性.基于Agilent ADS软件的版图仿真结果显示:电路的最大输出功率为20.1 dBm,频带内功率附加效率(power additional efficiency,PAE)为20%~30%,大信号功率-1 dB带宽为15 GHz(46%).在-40℃到125℃的温度范围内,采用新型温补偏置电路与传统偏置电路相比,小信号增益的温度波动从2.2 dB改善到0.1 dB,显著提高了功放的热稳定性,证明了所提出的温度补偿电路对于在宽温度范围内校正功率放大器增益变化的有效性. 相似文献
16.
《Microwave and Wireless Components Letters, IEEE》2009,19(5):329-331
17.
Jeong J. Pornpromlikit S. Asbeck P. M. Kelly D. 《Microwave and Wireless Components Letters, IEEE》2006,16(12):684-686
In this letter, a fully integrated 20-dBm RF power amplifier (PA) is presented using 0.25-mum-gate silicon-on-sapphire metal-oxide-semiconductor field-effect transistors (MOSFETs). To overcome the low breakdown voltage limit of MOSFETs, a stacked FET structure is employed, where transistors are connected in series so that each output voltage swing is added in phase. By using triple-stacked FETs, the optimum load impedance for a 20-dBm PA increases to 50Omega, which is nine times higher than that of parallel FET topology for the same output power. Measurement of a single-stage linear PA shows small-signal gain of 17.1 dB and saturated output power of 21.0dBm with power added efficiency (PAE) of 44.0% at 1.88 GHz. With an IS-95 code division multiple access modulated signal, the PA shows an average output power of 16.3 dBm and PAE of 18.7% with adjacent channel power ratio below -42dBc 相似文献
18.
6‐GHz‐to‐18‐GHz AlGaN/GaN Cascaded Nonuniform Distributed Power Amplifier MMIC Using Load Modulation of Increased Series Gate Capacitance
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A 6‐GHz‐to‐18‐GHz monolithic nonuniform distributed power amplifier has been designed using the load modulation of increased series gate capacitance. This amplifier was implemented using a 0.25‐μm AlGaN/GaN HEMT process on a SiC substrate. With the proposed load modulation, we enhanced the amplifier's simulated performance by 4.8 dB in output power, and by 13.1% in power‐added efficiency (PAE) at the upper limit of the bandwidth, compared with an amplifier with uniform gate coupling capacitors. Under the pulse‐mode condition of a 100‐μs pulse period and a 10% duty cycle, the fabricated power amplifier showed a saturated output power of 39.5 dBm (9 W) to 40.4 dBm (11 W) with an associated PAE of 17% to 22%, and input/output return losses of more than 10 dB within 6 GHz to 18 GHz. 相似文献
19.
彭龙新 《固体电子学研究与进展》2009,29(3)
利用0.25μmGaAsPHEMT低噪声工艺,设计并制造了2种毫米波大动态宽带单片低噪声放大器。第1种为低增益大动态低噪声放大器,单电源+5V工作,测得在26~40GHz范围内,增益G=10±0.5dB,噪声系数NF≤2.2dB,1分贝压缩点输出功率P1dB≥15dBm;第2种为低压大动态低噪声放大器,工作电压为3.6V,静态电流0.6A(输出功率饱和时,动态直流电流约为0.9A),在28~35GHz范围内,测得增益G=14~17dB,噪声系数约4.0dB,1分贝压缩点输出功率P1dB≥24.5dBm,最大饱和输出功率≥26.8dBm,附加效率约10%~13.6%。结果中还给出了2种放大器直接级联的情况。 相似文献