2～6GHz全单片低噪声放大器

通讯系统、电子系统和高速光纤数据传输等都需要高性能的宽带低噪声放大器 ,如要求放大器稳定性高、增益平坦、输入输出驻波小和效率高。反馈放大技术克服了行波放大器和平衡放大器占用面积大、耗能大、研制费用高和效率低等缺点。南京电子器件研究所近来利用反馈技术研制出 2～ 6 GHz全单片低噪声放大器。该放大器采用 PHEMT背面通孔工艺 ,由两级内部级联而成 ,单电源供电 ,输入输出电容隔直 ,使用方便。电路中所有无源元件和有源器件 (包括偏置电路 )皆集成在 4 .0 mm× 2 .0 mm的 Ga As衬底上。设计前 ,进行了大量的基础研究工作 ,利…     

一种SiGe BiCMOS 3级级联60 GHz LNA

基于0.18 μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一种高增益单端3级级联60 GHz低噪声放大器。级间匹配采用LC谐振,以减小传输损耗,引入的级间电感L与上级输出寄生电容、下级输入寄生电容谐振,以减小寄生效应的影响。在3.3 V供电电压下,60 GHz频率处的功率增益S21达到21.8 dB,噪声系数NF为6.1 dB;在58~65 GHz频段内,输入和输出反射系数S11和S22均小于－10 dB。     

一种基于中和电容的60 GHz CMOS差分LNA

针对毫米波频段下硅基CMOS晶体管的栅漏寄生电容严重影响放大器的增益和隔离度的问题,采用交叉耦合中和电容抵消其影响,设计了一款60 GHz三级差分共源极低噪声放大器(LNA)。为减小级间匹配无源器件的损耗,节省芯片面积,采用变压器进行级间耦合。基于SMIC 55 nm RF CMOS工艺,进行了电路原理图和版图的设计与仿真。仿真结果显示,该LNA输入输出匹配良好,功率增益为21.1 dB,3 dB带宽为57.3~61.5 GHz,噪声系数为5.5 dB,输出1 dB压缩点为－0.64 dBm,功耗为34.4 mW,芯片尺寸为390 μm×670 μm。     

0.5um砷化镓pHMET工艺之低功耗2.5-5GHz低噪声放大器

本文利用0.5um砷化镓pHMET工艺设计并制造工作于2.5-5GHz的单片微波集成低噪声放大器。为了达到高的带宽,本文利用的宽带匹配及负反馈的技术。测试结果显示,在2.5-5GHz频率范围内,该放大器有最小2.4dB的噪声系数及17dB的增益,输入输出回波损耗均小于-10dB,并且功耗只有33mW。据作者所知,本文是0.5um pHEMT工艺下在相近的产品中具有最小的功耗。     

0.3～8GHz超十倍频程MMIC低噪声放大器设计

为应对未来射电天文发展对超过十倍频程带宽接收性能的需求,实现厘米波多波段同时观测,使用法国OMMIC公司70 nm GaAs mHEMT工艺研究并设计一款工作频率为0.3～8 GHz的超宽带单片微波集成低噪声放大器芯片.放大器电路采用三级级联放大结构,双电源供电,芯片尺寸为2000μm×1000μm.仿真结果显示,常温...     

26-40GHz单片微波集成低噪声放大器研究

采用法国OMMIC公司70nm GaAsm HEMT工艺,设计实现一款26-40GHz单片微波集成(MMIC)低噪声放大器,该电路采用四级级联结构,仿真结果表明:在工作频段内增益达到29dB,输入回波损耗优于-10dB,输出回波损耗优于-15dB。     

0.8～8.5 GHz宽带单片低噪声放大器

利用负反馈放大器设计原理,采用GaAs PHEMT工艺技术,设计制作了一种微波宽带GaAs PHEMT低噪声放大器芯片,并给出了详细测试曲线.该放大器由两级组成,采用负反馈结构,工作频率0.8～8.5 GHz,整个带内功率增益19 dB,噪声系数1.55 dB,增益平坦度小于±0.7 dB,输入驻波比1.6,输出驻波比1.8,1 dB压缩点输出功率大于10 dBm,芯片内部集成偏置电路,单电源 5 V供电,芯片具有良好的温度特性.该芯片面积为2.5 mm × 1.2 mm.     

一种具有行波传输匹配网络的输入匹配电路

提出了一种用于宽带放大器的新型输入匹配技术,给出了一种带行波传输匹配(TWM)网络的宽带共集电极输入匹配电路,对其TWM网络进行了详细分析.基于AWR软件的仿真结果表明:该TWM网络在宽频带内具有良好的输入阻抗匹配特性.采用截止频率为29.5 GHz的2μm InGaP/GaAs HBT工艺,设计了一款具有TWM输入匹配网络的宽带放大器,并成功流片.测试结果显示,该宽带放大器在40 MHz～22 GHz频率范围内可获得良好的输入匹配,输入反射系数S11稳定在-10 dB以下,功率增益在7.5 dB左右,其带宽范围几乎接近于晶体管的特征频率,直流功耗仅为20 mW左右.     

一种低噪放多级匹配网络的设计与仿真

匹配网络影响了低噪放的增益、噪声系数、带宽等重要指标。若采用单向设计,则输入与输出端匹配网络相互影响,使得匹配网络的性能下降,而常规双向设计需要对不同用途的匹配网络分别考虑,且设计繁琐。由此,本文提出了一种最佳阻抗匹配仿真法,它能较好地克服匹配网络间相互影响,对不同用途匹配网络不需分开设计,即可达到双向设计相同的目的,且设计过程简单直观,程序化,适合多级匹配网络的仿真设计。最后利用这种方法对2.49GHz高增益三级低噪放的各级匹配网络进行了设计。     

射频CMOS低噪声放大器输入匹配网络的研究与设计

本文对低功耗射频CMOS低噪声放大器的输入匹配网络进行了研究。采用台积电TSMC0.18μmCMOS工艺模型,通过ADS电路仿真软件对设计的低噪声放大器电路进行了优化设计和仿真,仿真结果表明在2.4GHz中心工作频率下,该低噪声放大器满足射频接收机的系统要求,它的噪声系数NF约为2.57dB,增益S21约为16.2dB,输入反射系数S11约为-13.3dB,输出反射系数S22约为-21.9dB。电路的输入匹配和输出匹配情况良好。     

60GHz高增益宽带单片集成低噪声放大器

基于0.15μm GaAs pHEMT工艺,设计和制作了一款宽带单片集成低噪声放大器.放大器设计采用四级级联的拓扑结构以获得高增益.芯片尺寸2mm×lmm.实测性能指标为:工作频段45～65GHz,增益18±1.5dB,输入驻波比小于3,输出驻波比小于2.3,直流功耗96mW.在增益、带宽和功耗上达到国际现有产品指标.该芯片可被应用于60GHz宽带无线通信系统.     

60GHz高增益宽带单片集成低噪声放大器

基于0.15μm GaAs pHEMT工艺,设计和制作了一款宽带单片集成低噪声放大器.放大器设计采用四级级联的拓扑结构以获得高增益.芯片尺寸2mm×lmm.实测性能指标为:工作频段45～65GHz,增益18±1.5dB,输入驻波比小于3,输出驻波比小于2.3,直流功耗96mW.在增益、带宽和功耗上达到国际现有产品指标.该芯片可被应用于60GHz宽带无线通信系统.     

一种低功耗2.4GHz低噪声放大器设计

设计了一个低功耗2.4 GHz低噪声放大器,并详细阐述了电路的噪声匹配理论.该低噪声放大器采用经典的共源共栅结构,为了同时满足共轭匹配与噪声匹配,在输入管的栅源间增加了一个电容Cex.电路设计采用SMIC 65 nm CMOS工艺,并用Cadence进行仿真.仿真结果表明:电路在1.2V电源电压下的功耗小于7 mW,噪...     

基于Cascode级间匹配的多频段LNA设计

提出了一种Cascode级间匹配电路,能够优化Cascode放大器的噪声系数、增益及高频稳定性。应用该电路,设计了一款多频段射频低噪声放大器(LNA)。采用0.25μm GaAs工艺进行实现,输入、输出阻抗匹配网络采用片外元件。测试结果表明,通过重配置片外元件的参数,该LNA可工作于0.7~1.1 GHz、1.6~2.1 GHz、2.3~2.8 GHz这三个频段,增益分别为25±2 dB、19.5±0.5 dB和18±1 dB,噪声系数分别低于0.6 dB、0.7 dB和0.9 dB,OIP3均大于30 dBm。该LNA对于GSM/WCDMA/LTE通信基站以及L/S频段接收机等设备具有一定的应用价值。     

一种RF发射电路中的LNA设计

针对射频发射电路前端的噪声系数过大的问题,设计了一种采用芯片设计的低噪声放大电路;首先结合目前几种常用的LNA的设计结构,文中选择了一种最可靠、性能最稳定的结构,该结构是采用了CMOS类芯片-MBC13720来设计的;并做出了具体的设计方案,包括输入匹配网络和输出匹配网络,以及供电模块的电路设计,给出了具体的参数;最后对所做的LNA电路进行了实物电路测试,结果表明本设计可以满足设计目的。其设计结构简单,外围电路容易搭配,容易调试,易于工程上的实现,因此具有极大的应用价值。     

微带芯片互联失配分析及匹配电路设计

20GHz以上,当微带衬底材料的介电常数较低(εr=2.2),而GaAs芯片的介电常数为12.9时,直接用50Ω微带互连会产生较大的反射。对微带芯片互联的失配形式进行了分析和研究,采用在微带与芯片间加一段高阻微带线的方法进行匹配互联,并针对于25~30GHz频率范围对高阻微带线宽度和长度进行仿真和优化。相对于直接互联,匹配互联的插入损耗减小了0.4dB左右,回波损耗减小了9dB以上。最后对直接互联和匹配互联分别进行实物加工装配,测试结果与仿真结果相吻合。     

2.4GHz低噪声放大器的全芯片ESD保护设计

设计并流片验证了一种0.18μmRFCMOS工艺的2.4GHz低噪声放大器的全芯片静电放电(ESD)保护方案。对于射频(RF)I/O口的ESD防护,主要对比了二极管、可控硅(SCR)以及不同版图的互补型SCR,经流片与测试,发现岛屿状互补型SCR对I/O端口具有很好的ESD防护综合性能。对于电源口的ESD防护,主要研究了不同触发方式的ESD保护结构,结果表明,RCMOS触发SCR结构(RCMOS-SCR)具有良好的ESD鲁棒性和开启速度。基于上述结构的全芯片ESD保护设计,RF I/O口采用岛屿状布局的互补SCR结构的ESD防护设计,该ESD防护电路引入0.16dB的噪声系数和176fF的寄生电容,在人体模型(HBM)下防护能力可达6kV;电源口采用了RCMOS-SCR,实现了5kV HBM的ESD保护能力,该设计方案已经在有关企业得到应用。