基于环形肖特基二极管的MEMS陀螺仪接口ASIC电路温度特性分析与设计

完成了采用环形二极管结构的MEMS陀螺仪接口ASIC电路设计并且理论分析了环形肖特基二极管的温度特性对电路输出的影响。MEMS陀螺仪系统采用高频载波调制方案,在陀螺仪可动质量块施加1MHz载波,将陀螺仪振动信号调制到载波附近。环形肖特基二极管作为调制解调器,解调陀螺仪输出已调信号得到陀螺仪振动信号。这种方案可以有效放大陀螺仪输出信号。理论和仿真结果表明,肖特基二极管阈值电压随温度的变化会改变电路增益,引入一个正温度系数。采用负温度系数反馈电阻,从而降低电路总的温度系数。ASIC电路基于0.18μm CMOS工艺实现。     

一种带有巴伦电路的24 GHz上混频器设计

设计了一个24 GHz上变频混频器,基于吉尔伯特结构全集成了3个片上巴伦电路。采用gm/I方法协调晶体管大小为了获得较好的转换增益、隔离度与电路耗散功率。电路实现采用厦门三安0.5μm PHEMT工艺,5 V电压供电,在本振LO为0 dBm时,转换增益为9 dBm。工作在24 GHz频段时,1 dB压缩点为-20 dBm,混频器的最大输出功率为-10 dBm,射频输出端口与本振的隔离度大于32 dB,整个电路直流功耗40 mW,芯片面积为1 mm×1.3 mm。     

基于SiGe HBT的38GHz功率放大器设计

功率放大器(Power Amplifier,PA)是射频前端关键的模块,基于0.13μm SiGe HBT工艺,设计了一款38 GHz功率放大器。提出了HBT集电极寄生电容和传输线谐振的方法减小芯片面积,针对毫米波频段下,晶体管可获得最大增益较低,采用堆叠晶体管提高了功率放大器的增益,同时通过优化有源器件参数,提高了功率放大器的输出功率和效率。仿真结果显示,在4 V的供电电压下,工作在38 GHz的功率放大器1 dB压缩点输出功率为17.8 d Bm,功率增益为19.0 dB,功率附加效率为32.3%,功耗为252 mW。     

1.65～3 GHz 500 W功率放大器设计与实现

现代发射系统对功率放大器的工作频带和功率等级提出了越来越高的要求,而基于新型GaN功率器件的功放设计可以满足这些新的需求.采用GaN HEMT进行基本功放单元设计,并创新性地采用非对称结构的5路径向功率合成器实现整机所需功率同时提高整机效率.该功率放大器工作频率为1.65～3 GHz,实测输出功率大于500 W(CW)...     

一种高线性度的2.4 GHz CMOS功率放大器设计

为了满足目前物联网低成本、低功耗与较高线性度的市场应用需求,提出了一种高线性度的2.4 GHz功率放大器(PA)。该功率放大器为两级结构,为了提高增益的同时保持较低的静态功耗其驱动级采用了电流复用两级共源放大结构,并且使用了两级失真抵消的方法减小了晶体管跨导非线性的影响,同时采用二极管线性化偏置来补偿寄生电容非线性导致的增益压缩现象。该功率放大器采用0.18μm CMOS工艺,后仿真结果表明,在2.4 GHz工作频率下,该PA小信号增益为30 dB,输出1 dB压缩点为22 dBm,静态功耗为53 mW,功率附加效率峰值为31%。     

无线电力传输接收系统RF-DC转换模块的设计

传统桥式全波RF-DC变换电路在设计过程中忽略了二极管导通损耗,从而影响系统效率。采用了E类零电压开关(Zero Voltage Switching,ZVS)RF-DC变换电路,设计了谐振频率为8 MHz,输入功率为1.21 W的无线电力传输系统接收模块。并利用multisim软件进行了仿真。结果表明,该设计方法降低了二极管导通损耗,有效避免了传统桥式全波RF-DC变换电路存在的缺陷,效率可达92%。     

一种高效2.45 GHz低输入功率微带整流电路

提出了一种高效的2.45 GHz低输入功率微带整流电路,它可以有效地吸收低输入射频能量。该整流电路主要由一个倍压二极管BAT15-04W、开路枝节匹配电路和谐波抑制电路组成。所用的倍压二极管BAT15-04W是一个适用于低输入功率能量收集的低功耗肖特基贴片二极管。开路枝节匹配电路用于将整流电路匹配到50Ω。谐波抑制电路则是用于转换效率的优化设计。实测结果显示在直流负载为5 kΩ、输入功率为5 d Bm的情况下,该整流电路的RF-DC整流效率可达75.3%,所得到的直流电压超过3.45 V。     

一种新型高效宽带整流电路

提出一种新型高效宽带整流电路。通过在整流二极管前端串联一段微带线的方式,在其呈感性的范围内调节其长度,抵消二极管在基频上产生的容抗,使阻抗匹配时可以采用1/4波长阻抗变换方式取代单枝节匹配的方式,因而该整流电路的整体结构紧凑,同时拓展了工作带宽。改进直流滤波结构中的扇形枝节,根据其影响直流电压波形的现象调节其尺寸,使得输出直流电压纹波平稳,进一步提高整流效率。设计了一只5.8 GHz整流电路,测试表明,输入功率在0～16 dBm的范围内,该电路整流效率都在55%以上,最高效率达到78.7%;在13 dBm输入功率时,达到70%以上整流效率的相对带宽有16.6%。     

基于开关多模式的Doherty射频功率放大器设计

在工作频率为2.4 GHz的背景下,基于所设计的Doherty功率放大器,设计了一种改进的多模开关控制和包络跟踪调制的Doherty功率放大器。设计中使用的电子管是Renesas的GaAs晶体管NE6510179A。设计的Doherty峰值输出(32.0 dBm)时功率附加效率达到27.2%,回退6 dB时的功率附加效率为27.0%。在与搭建的包络跟踪模型级联改进后,新结构对低输出功率的功率附加效率有一定程度的改善,在中高输出功率部分的线性度有较大的改善。     

肖特基I~2L

肖特基 I~2L 利用集成注入逻辑 I~2L 或 MTL 原理,和离子注入方法,在同样密度下能比普通 I~2L 获得更好的性能。肖特基二极管是在多收集极开关晶体管中形成的,它减小了信号摆幅,因此改善了功率延迟效率。极限本征速度同样可有所提高。本文叙述了肖特基 I~2L 的结构和特点并与普通的 I~2L 作了比较。对于设计有用的一个模型进行了讨论,已制成的集成实验结构,可直接提供普通的 I~2L 和肖特基 I~2L 的性能比较。实验结果表明肖特基 I~2L 的功率延迟效率比普通的 I~2L 提高两倍。