用AlGaAs/GaAs HBT技术的9GHz带宽、8～20dB可控增益单片放大器

应用AlGaAs/GaAs HBT技术,以单片形式开发了一种宽带、可控增益放大器。这种放大器采用一种新的并联反馈技术,它能提高带宽,并能控制增益使直流电压输出保持为常数。这种IC的带宽已达DC-9GHz,可控增益范围达到8～20dB,在电源电压为9V时,总的功率耗散为640mW。     

一种SiGe BiCMOS 140 GHz高增益功率放大器

基于IHP 130 nm SiGe BiCMOS工艺,设计了一种中心频率为140 GHz 的三级Cascode结构的功率放大器。该放大器由两个驱动级和一个输出功率级组成,输入、输出和级间匹配均采用微带线实现。设计中,选用最佳尺寸的晶体管,通过分析得到最佳偏置电流和最佳偏置电压,从而获得最大的电压摆幅,以提高输出功率。仿真结果表明,在120~160 GHz的工作频带中,该放大器的最高增益为28 dB,饱和输出功率为16.2 dBm, 功率附加效率为20%,功耗为220 mW。     

An 18 GHz Single-Tuned Parametric Amplifier with Large Gain Bandwidth Product (Correspondence)

A single-tuned parametric amplifier was experimentally demonstrated at 18 GHz. A coaxial signal circuit and a radial idler cavity were used to obtain a large voltage-gain bandwidth product of 1440 MHz and a low noise temperature of 245/spl deg/K including the circulator loss contribution.     

8～20GHz宽带单片低噪声放大器

介绍了一种8～20 GHz单片低噪声放大器的研制过程。本电路采用两级放大拓扑,自偏置结构。采用串联负反馈技术降低噪声系数和输入驻波比,采用负反馈技术扩展带宽和提高动态范围。电路设计基于Agilent ADS微波设计环境,并进行版图电磁场验证以提高设计的准确率。芯片在0.25μm GaAs PHEMT工艺线上加工制作。测试结果表明,在8～20 GHz频率范围内,增益大于13 dB(正斜率),噪声系数小于3 dB,输入输出驻波比小于2∶1,1 dB压缩输出功率典型值为15 dBm,单电源5 V供电,电流小于90 mA。芯片面积为1.72 mm×1.35 mm。该芯片可广泛应用于各种微波系统。     

一种30 MHz～3 GHz宽带高增益功率放大器

基于0.25 μm GaAs PHEMT 工艺,设计了一种可应用于甚高频和超高频的宽带高增益功率放大器。该功率放大器采用两级级联结构来克服功率增益的不足,采用堆栈结构来实现平坦的增益和输出功率。仿真结果表明,该功率放大器的工作带宽为30 MHz~3 GHz,小信号增益为(38.2±1.6)dB,输入输出回路损耗在-10 dB以下。在连续波测量模式下,输出1 dB压缩点为(35.3±1.0)dBm,功率附加效率为16.8%~11.0%。     

一种宽1dB增益带宽全介质Fresnel透镜天线

高增益和宽1dB增益带宽天线具有重要意义。文中提出一种E 波段全介质菲涅尔(Fresnel)波带透镜 天线,它包括一个菲涅尔波带透镜以及一个作为馈源的喇叭天线。透镜对电场进行操控,使穿过透镜的电磁波相位变 化满足需求,从而使透镜口径面处的电场分布更加均匀。与传统菲涅尔透镜的焦点电场相比,本透镜在焦点处的电场 值约提高了1. 6~3. 0 V,说明透镜的聚焦特性提高,从而实现更高的增益和带宽。该透镜天线的口径为72 mm,整体剖 面高度仅为52. 47 mm,焦径比为0. 66。透镜采用3D 打印技术进行加工,降低了加工成本。与传统菲涅尔透镜相比,实 测结果表明,该透镜天线在70 GHz 峰值增益达到了27. 5 dBi,1 dB 增益带宽34. 2% (63~89 GHz),占总带宽85. 53%。     

4～20GHz超宽带低噪声放大器单片电路

采用分布式放大器设计原理,基于GaAs PHEMT低噪声工艺技术,研制了一款超宽带低噪声放大器单片电路。该款放大器选用分布式拓扑结构,由五级电路构成,为了进一步提高分布式放大器的增益,在每一级又采用了两个场效应晶体管(FET)串联结构。放大器采用了自偏压单电源供电,因为每级有两个FET串联,自偏压电路更为复杂,通过多个电阻分压的方式确定了每个FET的工作点。测试结果表明,该放大器在频率4～20 GHz内,增益大于14 dB,噪声系数小于3.0 dB,增益平坦度小于±1.0 dB,输入驻波比小于1.5∶1,输出驻波比小于1.8∶1,1 dB压缩点输出功率大于10 dBm。放大器的工作电压为8 V,电流约为50 mA,芯片面积为2.0 mm×2.0 mm。     

用于DTV接收机的dB线性可编程增益放大器

针对DTV零中频接收机的系统要求,通过构造串并联相结合的退化电阻网络设计了一个高线性,宽增益变化范围的dB线性CMGS可编程增益放大器(PGA,Programaable Gain Amplifier).此可编程增益放大器在SMIC 0.18 μm CMOS工艺下实现,增益变化范围为0～60 dB,最小增益步进0.5 dB,带6 pF电容负载时-3dB带宽为1.5MHz,且带宽恒定.在增益变化范围内,当输出差分峰峰值为1 V时,三阶交调失真在-60 dB以下.此PGA在3.3 V电压下工作,功耗小于4 mW.     

基于SiGe工艺的高增益射频功率放大器

基于0.13μm SiGe HBT工艺,设计应用于无线局域网(WLAN)802.11b/g频段范围内的高增益射频功率放大器.该功放工作在AB类,由三级放大电路级联构成,并带有温度补偿和线性化的偏置电路.仿真结果显示:功率增益高达30dB,1dB压缩点输出功率为24dBm,电路的S参数S11在1.5～4GHz大的频率范围内均小于-17dB,S21大于30dB,输出匹配S22小于-10dB,S12小于-90dB.最高效率可达42.7%,1dB压缩点效率为37%.     

A 20 dBm Fully-Integrated 60 GHz SiGe Power Amplifier With Automatic Level Control

A + 20 dBm power amplifier (PA) for applications in the 60 GHz industrial scientific medical (ISM) band is presented. The PA is fabricated in a 0.13-mum SiGe BiCMOS process technology and features a fully-integrated on-chip RMS power detector for automatic level control (ALC), built-in self test and voltage standing wave ratio (VSWR) protection. The single-stage push-pull amplifier uses center-tapped microstrips for a highly efficient and compact layout with a core area of 0.075 mm². The PA can deliver up to 20 dBm, which to date, is the highest reported output power at mm-wave frequencies in silicon without the need for power combining. At 60 GHz it achieves a peak power gain of 18 dB, a 1-dB compression (P1dB) of 13.1 dBm, and a peak power-added efficiency (PAE) of 12.7%. The amplifier is programmable through a three-wire serial digital interface enabeling an adaptive bias control from a 4-V supply.     

3 dB和10 dB带宽法测量天线增益的误差分析

卫星通信就是地球上的无线电通信站之间利用人造卫星作中继站而进行的通信。卫星通信线路的设计或分析一定涉及到天线增益。天线增益是天线的一个重要性能指标,天线增益越高,则发射机所需输出功率越小。卫星通信天线的增益测量方法很多,各有其优缺点。着重研究了用3dB和10dB带宽法测量时,影响测量精度的各种可能的影响因素及其影响程度,在此基础上提出了一些改良的方法和措施。     

基于IBM SiGe BiCMOS工艺5PAe的2GHz功率放大器设计

采用IBM公司刚刚推出试用的0.35μm SiGe BiCMOS开发性工艺5PAe设计并实现了一个2GHz功率放大器.该放大器采用两级单端结构,除集电极扼流电感外,其余元件全部片上实现,具有集成度高、结构简单的特点.通过在管子基极和匹配电感中串联电阻,实现了全频段稳定.键合测试表明,在所有电源电压下电路均能稳定工作.在VC=3.5V,VB=6V,f=2.0GHz时,小信号增益为20.8dB,输入输出反射系数分别小于-17和-16dB,Pout-2dB约为24dBm.而在输出功率为25.1dBm时,功率附加效率达到21.5%,二次和三次谐波分别小于-45和-52dBc,因而具有较好的线性度.     

基于IBM SiGe BiCMOS工艺5PAe的2GHz功率放大器设计

采用IBM公司刚刚推出试用的0.35μm SiGe BiCMOS开发性工艺5PAe设计并实现了一个2GHz功率放大器. 该放大器采用两级单端结构,除集电极扼流电感外,其余元件全部片上实现,具有集成度高、结构简单的特点. 通过在管子基极和匹配电感中串联电阻,实现了全频段稳定. 键合测试表明,在所有电源电压下电路均能稳定工作. 在VC=3.5V, VB=6V, f=2.0GHz时,小信号增益为20.8dB,输入输出反射系数分别小于-17和-16dB, Pout-2dB约为24dBm. 而在输出功率为25.1dBm时,功率附加效率达到21.5%,二次和三次谐波分别小于-45和-52dBc,因而具有较好的线性度.     

A 64 GHz LNA With 15.5 dB Gain and 6.5 dB NF in 90 nm CMOS

This paper presents an integrated LNA for millimeter-wave applications implemented in 90 nm CMOS technology. Modeling methodology based solely on electromagnetic simulations, RC parasitic extraction and device measurements up to 20 GHz allows for ldquocorrect-by-constructionrdquo design at mm-wave frequencies and first-pass silicon success. The dual-stage cascode LNA has a peak gain of 15.5 dB at 64 GHz with a NF of 6.5 dB, while drawing 26mA per stage from 1.65 V. Output is 3.8 dBm. At , each stage draws 19 mA, with a peak gain and a NF of 13.5 dB and 6.7 dB, respectively. Measured results are in excellent agreement with simulations, proving the effectiveness of the proposed design methodology. A custom set-up for mm-wave NF measurement is also extensively described in the paper.     

一种高增益、大带宽跨阻放大器的设计

作为激光近炸引信中探测与目标识别核心元件的光电探测器,其性能取决于光电二极管和相应的放大电路。针对引信、制导应用对光电探测器的要求,提出一种新型高增益、大带宽跨阻放大器设计。该跨阻放大器由两级放大电路构成,第一级由两个对称的RGC（Regulated Cascode）结构组成,消除光电二极管漏电流对直流工作点影响,隔离光电二极管寄生电容提升工作带宽;第二级放大电路由三个级联的电流复用反相放大器构成,是跨阻放大器的主要增益级;最后以射级跟随器输出,为后续系统提供足够的电压摆幅。 该电路基于SMIC 0.35μm 标准CMOS工艺设计,仿真结果表明：跨阻增益为110.2dBΩ,带宽为46.7MHz,40MHz处的等效输入噪声电流谱密度低至1.09pA/ ,带宽内等效输出噪声电压为5.37mV。测试结果表明,跨阻放大器增益约为109.3 dBΩ,输出电压信号上升时间约为7.8ns,等效输出噪声电压大小为6.03mV,功耗约为10mW,对应芯片面积为1560×810μm2。 关键字：跨阻放大器、高增益、大带宽、RGC、反相放大器     

A 5.8 GHz Low Noise Amplifier for Wireless LAN Applications in Silicon Bipolar Technology

A monolithic integrated low-noise amplifier for operation in the 5.8-GHzband is described. Two different versions have been implemented where the biasing wasadapted to allow operation over a different range of supply voltage. At 5-V, theamplifiers gain is about 17-dB, with a noise figure of 4.2-dB and 1-dB compressionpoint at –15-dBm input power. The circuits have been designed utilizing a0.6-micron silicon bipolar production technology, featuring npn transistors with and of about20-GHz.     

一种4GHz、23dB CMOS宽带限幅放大器的设计与实现

该文主要介绍了关于宽带限幅放大器在0.18μm CMOS工艺下的设计与实现,该宽带限幅放大器在第二次流片中采用了反比例级联结构、有源电感负载以及添加输出缓冲级技术来保证展宽带宽以及保证整个放大器的稳定性.最后所得测试结果为23dB增益,4GHz 3dB带宽.     

宽带平坦L-波段掺Er光纤放大器及其增益提高

利用980nmLD前向泵浦方式,实现了L-波段信号的放大,在1560～1610nm波长范围内,小信号增益平均为11．1dB,增益波动小于1．0dB。利用插入附加泵浦激光提高增益的方法,在保持增益带宽和增益平坦度不变的情况下,分别插入-25dBm的1532和1551nm激光时,放大器的小信号增益平均为11．2dB和12．8dB。     

一种用于流水线ADC的高增益高带宽放大器

介绍了一种适用于高速高精度流水线模数转换器(ADC)的放大器.该放大器使用了增益提升技术,具有高增益、高单位增益带宽的特点,能满足高速高精度ADC对放大器的性能要求.该放大器采用1.8 V 1P6M 0.18 μm CMOS工艺实现,仿真表明直流增益为100 dB,单位增益频率为1.2 GHz(负载电容1.5 pF),功耗16 mW.将该放大器用于10位100 MS/s转换速率的流水线ADC,测试结果表明该放大器性能达到设计要求.     

A Wideband Millimeter-Wave Power Amplifier With 20 dB Linear Power Gain and +8 dBm Maximum Saturated Output Power

A millimeter-wave power amplifier fabricated in 90 nm bulk CMOS technology consists of 3 identical cascode stages and on-chip matching networks (inter-stage, input, and output) implemented with wide-gap coplanar waveguides and M6-M5 (MIM) capacitors. The amplifier realizes a linear power gain of 19.7 dB at 52.4 GHz and 10.3 dB at 60 GHz. Maximum saturated output power and output-referred compression point are and 3.1 dBm, respectively. Peak PAE is 4.2%. The 1.180.96 die consumes 75 mA when operating from a 2 V supply.