A 2.1-6 GHz SiGe BiCMOS low-noise amplifier design for a multi-mode wideband receiver

正A wideband low-noise amplifier(LNA) with ESD protection for a multi-mode receiver is presented.The LNA is fabricated in a 0.18-μm SiGe BiCMOS process,covering the 2.1 to 6 GHz frequency band.After optimized noise modeling and circuit design,the measured results show that the LNA has a 12 dB gain over the entire bandwidth, the input third intercept point(IIP3) is -8 dBm at 6 GHz,and the noise figure is from 2.3 to 3.8 dB in the operating band.The overall power consumption is 8 mW at 2.5 V voltage supply.     

一种多模多频无线收发器前端SiGe BiCMOS低噪声放大器

基于IBM 0.18μm SiGe BiCMOS工艺,提出了一种应用于2.4～2.5GHz 802.11b/g频段的低噪声放大器(LNA).电路采用全差分发射极电感负反馈共射共基(Cascode)结构,对称电感有效地降低了芯片面积,优化了电路性能.仿真结果表明:该电路在2.4 GHz到2.5 GHz频率范围内,增益(S21)达到25 dB,噪声系数(NF)小于1.5 dB,大幅度提高了收发机系统的性能.此外,输入和输出匹配(S11,S22)分别达到-15 dB,1 dB压缩点大于-25 dBm.电源电压为2.5 V时电路总电流为3 mA.     

低电压高速CMOS全差分运算放大器设计

设计了一种低压高速CMOS全差分运算放大器。该运放采用了折叠式共源共栅放大结构、连续时间共模反馈电路以及低压宽摆幅偏置电路,以实现在高稳定性下的高增益带宽、大输出摆幅。在Cadence环境下,基于TSMC 0.25μm CMOS标准工艺模型,对电路进行了spectre仿真。在2.5V电源电压下,驱动1pF负载时,开环增益71.6dB,单位增益带宽501MHz,功耗4.3mW。     

基于SiGe BiCMOS工艺的5GHz低噪声放大器的设计

基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一款应用于WLAN 802.11频段的低噪声放大器(LNA).采用了共射级的两级级联结构,发射极运用电感负反馈,有效地提高了增益和线性度.仿真结果表明,在5~6GHz工作频段内,小信号增益S₂₁达20.5 dB,噪声系数NF低于2 dB,正向传输系数S₁₁小于-19 dB和反向传输系数S₂₂小于-18 dB,实现了较好的输入输出匹配.     

基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺的高线性射频功率放大器

采用0.18 μm SiGe BiCMOS工艺,设计应用于无线局域网(WLAN )802.11b/g 2.4 GHz 频段的Class AB 射频功率放大器.该放大器采用两级放大结构,具有带温度补偿的线性化偏置电路.仿真结果显示:电路的输入匹配S11小于-13 dB,输出匹配S22小于-20 dB,功率增益达27.3 dB,输出1 dB压缩点为23 dBm, 最大功率附加效率(PAE)为21.3%;实现了匹配电路、放大电路和偏置电路的片上全集成,芯片面积为1 148 μm×1 140 μm.     

一种用于多模宽带无线接收机的2.1-6GHz频段锗硅BiCMOS低噪声放大器设计

本文提出了一种带ESD保护的,用于多模宽带无线接收机的锗硅BiCMOS低噪声放大器。该放大器基于0.18μm锗硅BiCMOS工艺实现,覆盖频率范围达到2.1-6GHz。经过优化噪声模型及电路分析设计,最终的测试结果表明,在整个带宽上低噪声放大器的增益达到12dB,输入三阶交调点为在6GHz处-8dBm,噪声系数为2.3～3.8dB。电路供电电压为2.5V,总功耗为8mW,ESD保护电路可以提供2kV的人体击穿模型电压。     

WLAN应用的SiGe功率放大器中功率单元优化设计

针对无线局域网应用的射频功率放大器(PA)性能要求,提出并实现了4种结构类型的功率单元,运用优选的功率单元进行了PA芯片设计。基于0.18μm 2P6M SiGe∶C BiCMOS工艺,选取48个发射极条数为4、长宽尺寸为1μm×20μm的SiGe HBT,分别设计实现发射极对称、平行馈入、鱼骨型及蝶型结构的功率单元。直流(DC)特性参数测试结果表明,4种功率单元直流功率特性稳定,电流增益β约为190,击穿电压VBCEO达7.5 V。射频(RF)性能测试结果表明,在集-射极电压VCE为3.5 V和基-射极电压VBE为0.78 V的偏置条件下,平行馈入结构具有较高的输出功率、附加效率和功率增益。基于平行馈入结构的功率单元设计了一款三级SiGe PA,测试结果表明,在2.4 GHz频率下,该PA的输出1 dB压缩点功率达25.48 dBm,功率附加效率为26%,功率增益为27.12 dB。     

交流主动磁轴承电主轴线性二次型最优控制

针对交流主动磁轴承电主轴,提出采用线性二次型最优控制理论设计磁轴承控制器。阐述了一种交流主动磁轴承支承的电主轴结构和工作原理,建立了电主轴系统的状态方程。在介绍线性二次型最优控制理论的基础上,采用线性二次型最优控制理论设计了5自由度交流磁轴承电主轴分散和集中参数控制器,并用Matlab软件对集中和分散控制器进行仿真和性能比较。仿真实验结果表明,交流主动磁轴承电主轴转子在20 000 r/min以下运行,采用线性二次型最优控制理论设计的分散控制器,能够实现转子稳定悬浮,交流主动磁轴承电主轴能够按理想的指标运行,并且具有良好的动、静态性能。