温度补偿偏置电压的预失真处理技术研究

设计了一种双功率管互补式预失真功率放大器,并给出了温度补偿偏置电压的具体设计电路. 通过实验证明了该放大器可在20?MHz信号带宽内改善放大器3阶互调指标10?dB,其温度补偿方式可使放大器在温度变化时3阶互调指标的变化保持在±15?dB以内.     

负反馈对放大电路三阶互调的影响

为了说明负反馈对放大电路线性的具体改善程度,以放大电路的三阶互调为分析对象,推导出带负反馈放大网络的三阶互调失真幅度比和三阶截点输入信号幅度的一般公式.将一般公式应用于金属氧化物半导体(MOS)场效应管差分放大电路,分析在源极引入电阻负反馈后电路三阶截点输入信号幅度的变化.与不加负反馈时电路的此项指标相比,可得负反馈对电路线性改善的定量关系.电路的仿真结果表明,对电阻负反馈电路的理论分析适用于电感负反馈电路;随着负反馈电阻或电感值的增加,电路的线性进一步得到改善,但增益下降.在采用负反馈改善电路线性时要考虑它对增益的影响.     

双晶体管互补式预失真处理技术研究

在分析功率放大器非线性失真的基础上,研究了功率放大器预失真处理的原理,提出了双晶体管互补式预失真处理技术.通过测试证明了该处理技术可在20 MHz信号带宽内,改善功率放大器3阶互调指标15 dB.     

一种低噪声放大器衬底电阻噪声抑制技术

为了降低低噪声放大器(Low Noise Amplifier, LNA)的噪声系数(Noise Figure, NF),提出了一种LNA衬底电阻噪声抑制方法。根据金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide Semiconductor, MOS)的衬底寄生电阻在源衬电容间产生噪声电流的原理,利用MOS管衬底电阻的小信号模型得出衬底噪声电流在大于一定的衬底电阻阻值时存在反比关系,采用增大衬底电阻阻值方法来降低MOS管衬底电阻噪声,从而减小整体LNA的噪声系数。将此方法应用于共栅级、电阻负反馈共源级与源简并电感型共源级等3种LNA中,采用台积电0.18μm互补金属氧化物半导体工艺设计,仿真结果表明,应用降噪技术后,共栅级、源简并电感型共源级和电阻负反馈型共源级LNA的NF最高降幅分别为0.99 dB、1 dB与1.18 dB。所提方法能够有效降低LNA的NF,并且提高3种LNA的线性度。     

一种有效补偿功率放大器幅度相位失真的研究

该文提出了一种可以同时控制AM／AM和AM／PM的预失真线性化方法。由此方法构建的电路包括两个线性化器，每一个线性化器包括一个场效应管和它的匹配电路。使场效应管工作在可变电阻区，利用栅极电压控制其可变电阻特性。最后用一个双音信号和一个cdma 2000信号对此电路进行了仿真，结果表明三阶互调（IMD3）和邻道功率比（ACPR）分别改善了22．6dB和6dB。     

基于谐波抑制技术的高线性CMOS LNA

基于0.18μm CMOS工艺,设计了一种差分低噪声放大器(LNA)。为了改善该放大器的线性度,提出了一种谐波抑制技术。该技术在增益级采用RC反馈网络。该技术的应用可将共栅晶体管漏极的三阶谐波分量反馈回共栅晶体管源级,以抑制LNA输出端口三阶谐波分量的产生。电路仿真结果表明,与传统的LNA相比,改进后的LNA的输入三阶交调点IIP3提高了约4d B,验证了该技术的实用性和可行性。     

提高接收系统线性度的研究

接收机的非线性是影响雷达系统性能提高的一个很重要的因素，整个雷达接收系统是由放大器、滤波器及混频器等多级模块构成的；每一级模块都在一定程度上存在着非线性失真，从而在接收机的输出端产生由交调和互调干扰而导致的虚假信号，给信号检测和识别带来很大困难，通过严格的理论分析，论述了三 咪与三阶互调这两个线性度指标之间的相互关系，给出了三阶截点的合理测试方法，研究了多级模块构成的接收系统中，系统三阶截点与各模块的三阶截点、增益以及接收机各级的选择性等指标间的相互制约关系，在推导得出的级公式的基础上，给出了如何通过合理地设计各级模块的三阶截点、增益以及选择性来提高整个接收系统带内和带外三阶截点的方法。     

2．4GHz高线性CMOS混频器设计

依据使用交叉差分管对作为输入级来提高线性的办法,设计了一种工作在2.4 GHz的高线性CMOS双平衡混频器.为提高增益,应用了电流源负载和共模反馈电路.使用tsmc0.35μm混合信号CMOS RF模型对该混频器进行仿真,在电压为3 V的条件下,取得3阶输入截止点(IIP3)为11.7742 dbm,转换电压增益为10.138 db,功耗为12 mW的结果.     

一种模拟预失真线性化射频放大器

通信技术的发展带动了高线性射频放大器的需求，改善线性的方法通常有功率回退法、反馈法、前馈法和预失真法。预失真法与其它方法相比有其自身的优点而受到设计人员的青睐。文中设计了一种反向并联二极管结构的预失真器，并同时采用复增益控制调节器对Agient公司的放大器ATF34143进行预失真线性化仿真。仿真结果表明在1．9GHz频段，三阶互调失真减小了45dBc。     

基于线性度提高和噪声抵消的低噪声放大器设计

基于IM3谐波分量抵消和噪声抵消技术,本文设计了一种两级差分低噪声放大器（LNA）电路。第一级采用跨导提高交叉耦合推拉式放大器以实现输入匹配和噪声的降低,第二级电路同时抵消了第一级电路中的IM3谐波分量和晶体管的热噪声。基于标准的0.13μm CMOS工艺对其进行设计仿真,结果表明该LNA在5.8 GHz频率下,噪声系数为1.2 dB,增益为16.7 dB,线性度输入三阶截止点IIP3高达9 dBm,同时输入输出匹配良好。     

一种低功耗CMOS并行双频低噪声放大器

基于SMIC 0.18μm 1P6M CMOS工艺,设计实现了一种低功耗单端输入转差分输出的并行双频低噪声放大器。采用带有源级电感负反馈的共源共栅结构,在功耗限制下在双频段对输入阻抗和噪声性能同时进行优化,实现并行接收,并具有单端输入转差分输出的功能。该低噪声放大器核心电路尺寸为450μm×350μm。仿真表明,低噪声放大器(LNA)在1.227GHz和1.575GHz工作频率处的输入回波损耗分别为-11.61dB和-12dB,功率增益分别为14.67dB和12.68dB,噪声系数分别为2.3dB和2.53dB,输入l dB压缩点分别为-18.5dBm和-14.5dBm。在1.8V电源电压下,功耗仅为8.4mW,可用于航空航天领域的电子系统中。     

应用于北斗接收机的低噪声放大器设计

该文采用电容交叉耦合技术,设计了基于SMIC0.18μm CMOS工艺的应用于北斗二号接收机全差分低噪声放大器,中心频率为1 561.098MHz。仿真结果表明：该低噪放的噪声系数为2.045dB,功率增益S21为19.684dB,输入反射系数S11和输出反射系数S22分别小于-13dB和-40dB,反向隔离S12小于-40dB,线性度IIP3大于-5.5dBm,在1.8V电压下的总功耗为16mW。     

基于噪声抵消的有源匹配SiGe HBT低噪声放大器设计

基于Jazz 0.35μm SiGe工艺,设计了一种满足2G、3G和WIMAX标准的有源匹配SiGe HBT低噪声放大器.利用共基极晶体管输入阻抗小和共集电极晶体管输出阻抗较小的特点,通过选取晶体管的结构和偏置电流,实现了输入、输出有源阻抗匹配.由于未采用占芯片面积大的电感,减少了芯片面积,芯片面积(含焊盘)仅为0.33mm×0.31 mm;由于共基极晶体管的噪声系数比共射极晶体管的噪声系数高,采用噪声抵消结构减少了其引入噪声.低噪声放大器在(0.6～3)GHz工作频带内,增益为17.8～19.2 dB,增益平坦度为±0.7 dB;有源输入、输出匹配良好;在整个频段内,无条件稳定.     

提高带载能力的高稳定性自适应斜坡补偿电路

提出一种新颖的精确自适应斜坡补偿电路, 与传统的自适应斜坡补偿电路不同, 该电路不仅引入了输入、输出电压, 还引入了电感电流和开关管导通阻抗的乘积, 从而实现补偿量的自动调节和精确控制, 提高了DC-DC转换器的带载能力和瞬态响应, 同时更好地保证了系统的稳定性. 基于该结构采用0.35μm CMOS工艺设计实现了一款面积为1.8×1.8 mm2的Boost DC-DC转换器芯片. 测试结果表明, 该转换器工作状态良好, 占空比从15%～90%变化时, 电感电流最大值变化量小于6.5%.     

硅衬底在片螺旋电感建模及其参数提取

对重掺杂的硅衬底来说，衬底涡流效应已变得较为明显，如何精确的表征这一方面的影响，对于在标准CMOS工艺上实现的在片螺旋电感建模来说，已显得至关重要。该文给出了一种新的采用TransformerLoop来精确表征涡流效应导致的衬底损耗的在片螺旋电感模型，同时采用阶梯4元件结构和一功率电阻Rp来表征电感的趋肤效应和邻近效应，实现了级联电阻的非频变性，可以满足在SPICE等时域仿真器中大小信号及瞬态分析的需要。新的模型同样也适合于对多层电感建模，通过对实际在片电感的测试、验证，给出的模型在较宽的频段内能够精确地吻合测试数据。     

基于变压器反馈的平坦噪声系数超宽带CMOS低噪声放大器

在系统中集成超宽带(UWB)收发机芯片用于支持室内定位正成为移动通信终端技术发展的一个重要趋势.在超宽带收发机中,低噪声放大器(LNA)是一个核心功能模块.超宽带的全频段(3.1～10.6 GHz)覆盖要求给低噪声放大器的设计带来了巨大挑战,尤其是需要在宽带匹配及在带内维持平坦的噪声系数的情况下.传统的低噪声放大器架构...     

一种增益可多重调节的低功耗双频段低噪声放大器

为了同时满足无限局域网(wireless local area network,WLAN)和新一代无限保真(wireless fidelity,WIFI)无线通信标准,设计实现了一款增益可多重调节的低功耗双频段低噪声放大器(dual-band low noise amplifier with multiple gain-tunability,MGT-DBLNA).输入级采用串-并联谐振滤波网络以实现双频段输入匹配.放大级采用可调谐的有源电感作负载和偏置电压可变的电流复用结构,一方面,可通过调节有源电感的外部偏压和偏置电路的电压2种不同方式,对MGT-DBLNA的增益进行单独或联合调节,另一方面降低了功耗.输出级采用由电流镜以及共集电极放大器构成的可控缓冲器,可实现增益的进一步调节.基于WIN 0.2μm Ga As HBT工艺库进行验证,结果表明:在不同工作频率2.4、5.2 GHz下,MGT-DBLNA的增益(S21)可分别在3.9~12.3 d B、12.6~20.2 d B范围内调节;输入回波损耗(S_(11))与输出回波损耗(S_(22))均小于-10.0 d B;噪声系数(noisefigure,NF)小于3.4 d B;在5.0 V的工作电压下,静态功耗小于20.0 m W.所提出的MGT-DBLNA不仅实现了增益的大范围调节,同时也降低了功耗.     

CMOS低噪声放大器Miller效应分析与噪声优化

根据反馈分解理论将晶体管栅漏电容分解等效到放大器输入输出两端,研究了栅漏电容对低噪声放大器(LNA)输入阻抗和噪声系数的影响.基于分析结果对阻抗及噪声公式进行了修正,提出功耗约束条件下的LNA噪声优化方法.设计的2.4 GHz LNA基于中芯国际(SMIC) 0.18 μm RF CMOS工艺,版图后仿结果表明：在1.2 V的工作电压下,该低噪声放大器直流功耗仅为2.4 mW,噪声系数为1.0 dB,功率增益为16.3 dB,输入输出反射损耗均小于-22 dB,三阶互调点IIP3为-3.2 dBm.相比已有的设计,根据修正公式设计的LNA在功耗、输入阻抗匹配、噪声系数等性能指标上有较大的改善.     

应用于802.11a的5.8 GHz CMOS LNA设计

采用0.18μmCMOS工艺设计应用于802.11aWLAN的5.8GHzLNA.,给出了采用ADS的模拟结果:在中心频率5.8 G Hz处,LNA功率增益为16.97dB,阻抗匹配系数S11小于-18dB,噪声系数(NF)为2.3dBm,输入1dB压缩点为-23.33dBm.输出1dB压缩点为-7.361dBm,功耗小于15mW.     

无螺旋电感的小面积SiGe HBT宽带低噪声放大器

设计了一款无螺旋电感的1~6 GHz频段的小面积高性能SiGe HBT宽带低噪声放大器(wideband low noise amplifier,WLNA).采用具有优良阻抗匹配特性的共基放大器作为输入级,并采用噪声抵消技术抵消其噪声达到输入噪声匹配;共射放大器作为输出级,有源电感替代螺旋电感实现电感峰化技术来扩展频带宽度、提高增益的平坦度.基于Jazz 0.35μm SiGe BiCMOS工艺,完成了版图设计,WLNA的版图尺寸仅为105μm×115μm,与使用螺旋电感的WLNA相比,芯片面积大大减小.利用安捷伦公司的射频/微波集成电路仿真工具ADS进行了验证.结果表明:该WLNA在1~6 GHz频段内,S21>16 dB,NF<3.5 dB,S11<-10 dB,S22<-10 dB.对于设计应用于射频前端的小面积、低成本、高性能的单片WLNA具有一定的指导意义.