高性能开关电容可变增益放大器的设计

提出一种采用新型开关电容网络的可变增益放大器,其主要电路分为两级,由开关电容阵列和运算放大器电路组成.通过对整体电路进行仿真,结果表明本文所设计的可变增益放大器可以实现0~24dB,每步长0.094dB的增益变化,具有大的动态范围、高精度和高线性度的优点,可用于模拟电路前端,提高了系统的动态范围和稳定性.     

12位60MS/s采样保持电路的设计

通过增益提升电路,使用于高速高分辨率ADC中的CMOS全差分采样保持电路,能达到高增益高带宽.利用电容下级板采样技术和自举开关消除电荷注入,以全差分结构抑制噪声来提高线性度,使采样精度达到了0.012%.经过Cadence软件Hspice平台仿真,在3.3V电源电压下,用TSMC0.20umCMOS工艺模型,在驱动2PF负载时,直流增益可达112DB,相位裕度为69.7度,单位增益带宽为547.2MHz,压摆率463V/us,功耗19.1 mW.     

射频放大器前馈技术仿真

为了满足现代无线通信对放大器线性度的要求,需要对射频放大器的线性度进行优化．讨论了前馈技术的原理和方法。并用ADS软件进行了仿真,利用前馈技术优化的放大器,线性度改善了40 dB以上,表明前馈技术对改善放大器的线性度效果明显。     

一种平坦高增益的宽带低噪声放大器设计

针对宽带低噪声放大器带宽内增益波动性大的问题,设计一种平坦高增益的宽带低噪声放大器。采用两级放大器级联形式,在第一级放大电路中引入负反馈电路,设计ATF-54143的偏置电路并分析其稳定性。在两级放大电路之间添加增益补偿网络,改善宽带低噪声放大器的阻抗匹配和增益平坦度。仿真结果表明,在0.9~2.5GHz频率范围内,该宽带低噪声放大器的增益为(30.0±0.3)dB,噪声系数小于1.5dB,输入、输出反射系数均小于-10dB,达到设计要求。在误差允许范围内,实物测试结果与仿真结果相符合。     

X 波段单级氮化镓固态放大器

利用自主研制的SiC 衬底的栅宽为2.5mm的AlGaN/GaN HEMT器件,设计完成了单级X波段氮化镓固态放大器模块．模块由AlGaN/GaN HEMT器件、偏置电路和微带匹配电路构成．采用金属腔体和测试夹具,保证在连续波下具有良好的接地和散热性能．利用双偏置电路馈电,并且采用独特的电容电阻网络和栅极串联电阻消除了低频和射频振荡．利用微带短截线完成了器件的输入输出匹配．在 8GHz频率及连续波情况下(直流偏置电压为 V_ds= 27V, V_gs= -4.0V),放大器线性增益为 5.6dB,最大效率为30.5％,输出功率最大可达 40.25dBm (10.5W),此时增益压缩为 2dB．在带宽为 500MHz内,输出功率变化为 1dB．     

40Gb/s光通信系统驱动放大器设计

针对40Gb/s光通信系统对高速芯片的需求,设计出一种微波单片宽带驱动放大器。该放大器基于0.15μm砷化镓赝配高电子迁移率晶体管工艺,可用于驱动铌酸锂调制器。放大器的宽带实现方案选择分布式拓扑结构,增益单元选择带有耦合电容的共源共栅结构。利用ADS仿真软件进行设计仿真,结果显示,所设计的放大器在DC-35GHz的工作带宽内增益响应平坦,电压增益大于10dB,增益平坦度为±0.5dB,具驻波特性良好,其输入、输出反射系数在频带内的典型值均小于-10dB;在1dB压缩点的输出功率为20dBm,故设计方案可行。     

无共模反馈电路的低功耗可变增益放大器

设计了一种低功耗高动态范围数字控制的可变增益放大器.提出了一种新的稳定输出共模电平的方法,在负载电阻切换的同时改变流过电阻中的电流来保持电阻上的电压降不变,从而稳定输出共模电平.该方法无需额外的共模反馈电路,降低了功耗.同时采用级间电容耦合结构解决了直流失调问题,不需要直流失调校准电路.采用 TSMC 0.18μm CMOS工艺进行了电路设计和仿真.仿真结果表明,该可变增益放大器消耗的平均电流为504.7μA,-3dB带宽大于1.16MHz, 动态范围达到了81dB,变化步长为3dB,增益误差小于±0.65dB.     

采用新型低成本共模反馈电路的全差分运放设计

设计应用于流水线型ADC的全差分运算放大器. 运放中共模反馈电路采用调节反馈深度和共用差分信号通路的新型结构来实现,用简单的结构实现了高环路增益,通过降低反馈系数的方法防止电路产生自激振荡,避免了因引用补偿电容带来的高成本和高设计难度.放大器采用两级折叠共源共栅结构并进行频率补偿,输出级采用推挽式AB类结构.设计的全差分运算放大器基于中芯国际（SMIC）0.35 μm工艺.后仿结果表明,放大器直流增益为100 dB,负载为3 pF时单位增益带宽为359 MHz,相位裕度为68°,建立时间为12.3 ns,满足ADC所要求的性能指标,适用于高精度流水线型ADC中的级间增益电路和采样保持电路.     

一种高增益大带宽的增益自举型折叠共源共栅放大器设计

提出了一种应用于高速高精度流水线ADC中的高增益大带宽的增益自举型全差分折叠共源共栅放大器.放大器采用0.18 μm 1P6M CMOS工艺.通过仔细的设计运放的单位增益带宽和极零点改善其闭环稳定性.仿真结果表明:放大器的直流增益为93 dB,单位增益带宽为1.8 GHz,在输出共模电压范围为0.6 V~1.2 V内,放大器的直流增益大于88 dB.整个芯片的版图面积为96μm×120μm.     

0~21 GHz高精度宽带硅基数字衰减器设计

针对射频前端收发系统中衰减结构宽带性能不稳定的问题,提出具有双重电容补偿的新型开关内嵌式衰减结构。该结构基于容性校正网络,在节约核心电路面积的同时通过调节零、极点对频率响应的影响,达到拓展衰减单元工作频带的目的,以满足跨频段、宽频域射频通信收发前端的设计需求. 基于HHNEC 0.18 μm SiGe BiCMOS工艺,采用新型电容补偿结构设计6位步进式数字衰减电路,该衰减器通过6位数控开关实现64种衰减状态,衰减步进0.5 dB,衰减范围0~31.5 dB. 仿真结果表明,在0~21 GHz工作频带内衰减误差均方根小于0.23 dB,附加相移均方根小于4.38°,插入损耗最大为?11.05 dB,最小为?4 dB,中心频率处1 dB压缩点17.3 dBm,核心电路版图面积0.86 mm×0.2 mm.