一种用于5G终端增益可调的低噪声放大器设计

针对无线接收机需要对不同强度信号进行不同程度放大的要求,采用WIN公司的0.15μm GaAs pHEMT工艺设计了一款工作频段为5G通信频段3~5 GHz的可变增益低噪声放大器。该放大器包含两级放大电路,均采用自偏置结构,降低了端口数量,通过调节第二级放大电路的控制电压在0至5 V之间变化,可实现系统增益的连续可调范围约39.3 dB(-3.5~35.8 dB)。放大器版图尺寸为0.94×1.24 mm^(2)。控制电压为0 V时,系统噪声为0.53±0.01 dB,增益为35.5±0.35 dB,中心频点4 GHz处,OP1dB为13.2 dBm, OIP3达到32.7 dBm,表明系统具有良好的线性度。

一款3~6.3 GHz增益可调的低噪声放大器设计

针对无线接收机在对不同信号进行放大时,噪声恶化严重的问题,文中在驱动放大级采用电流复用技术,可以降低系统功耗,同时,在增益变化过程中保证了输入级增益对后级电路噪声的抑制作用,使得增益变化过程中,噪声始终低于1 dB。输入级和输出级阻抗匹配良好,在3 GHz~6.3 GHz的工作频段上可实现系统增益的连续可调范围约30 dB(19.6 dB~49.6 dB),同时通过采用两个控制电压分别控制两级放大电路,在增益变化过程中系统获得了良好的增益平坦度,版图尺寸为0.95×1.53 mm^(2)。在常规工作状态下,系统噪声为0.56±0.02 dB,增益为49.6±0.47 dB,功耗97 mW。在4.5 GHz频率处,系统的OP1dB为10.3 dBm,OIP3达到29 dBm,具有良好的线性度。

运放单电源放大电路设计方法

对称供电的运放在交流应用时可改用单电源工作,但改变供电方式也带来偏置,带宽,稳定性等问题。通过对同相、反相两种输入方式电路的分析和计算,给出了单电源运放电路的设计和评价方法。

应用于CMOS图像传感器的低功耗DPGA设计

提出了一种应用于CMOS图像传感器中的低功耗线性步进数字可编程增益放大器(DPGA).通过结合运放共享技术与动态偏置技术,使用单个运放实现两级流水线型DPGA的增益控制,其运放偏置电流受输出摆动幅度的控制,并且增益带宽积需求也根据两级共享的要求进行了优化,从而在电路结构和电路设计两方面降低了整体功耗.采用Chartered 1P6,M 0.18,μm工艺对电路进行了设计和仿真,仿真结果表明,所提出的DPGA可以在0～24,dB增益区间进行256级增益控制.在5,MHz采样速度和3.3,V电源电压下,可实现12位采样精度而功耗仅为1.1,mW,满足低功耗CMOS图像传感器系统的需求.

低调谐增益变化的10 GHz电感电容式压控振荡器设计

基于0.18μm CMOS工艺,设计了一种应用于无线通信和雷达系统的低变化调谐增益的电感电容式压控振荡器。该电路包括分布式偏置可变电容阵列和开关电容阵列,合理选择偏置电压扩展电容-电压曲线覆盖范围,在整个调谐电压范围内,可有效降低调谐增益。三位开关电容阵列将整个可调频率范围分为8个子频带,通过控制可变电容实现子频带内频率的调谐范围。同时采用开关可变电容阵列,有效抑制了电感电容式压控振荡器调谐增益的变化。基于1P6M 0.18μm工艺模型的后仿真结果显示该10 GHz压控振荡器调谐增益变化率表现优异,低至21.5%,调谐频率范围为9.13~11.15 GHz,同时该压控振荡器能够实现较低的直流功耗9 mW(1.8 V电源电压),相位噪声在10 GHz时为-105 dBc/Hz@1 MHz。

一种新型的5GHz自适应偏置及可变增益低噪声放大器

该文提出了一种新型的自适应偏置及可变增益低噪声放大器(LNA),利用电荷泵(亦称电压倍增器)将LNA输出信号转换成与LNA射频输入信号功率成比例变化的直流信号,以此信号同时反馈控制LNA的偏置和增益,来实现自适应偏置以及可变增益低噪声放大器,从而极大地改善了LNA的输入线性范围。鉴于5GHz频率下,Bipolar相对于CMOS更好的频率特性和低噪声特性,该项研究采用了BiCMOS工艺,实现了低于3.0dB的噪声系数(高增益状态下)和大约13dBm的输入三阶交调点IIP3的控制范围以及大于15dB的增益控制范围。

锁相环中电荷泵的分析与设计

用SMIC0.18μmCMOS工艺设计了一种改进型电荷泵电路。该电路基本思想是使用电流参考支路和运放来实现充放电电流的高度匹配,改进则基于重复利用运放的考虑。传统结构为了消除电荷共享效应需要一个单位增益运放,而这一设计省去这个运放,简化了设计,同时也能够达到充放电电流的良好匹配。芯片测试结果显示,输出电压在0.4～1.4V的范围内,电荷泵充放电电流约为1.1mA,失配小于2%。

一种0.15μm GaAs pHEMT高效率功率放大器

基于0.15μm GaAs(D-Mode)pHEMT工艺,采用多c式,设计了一种中心频率为2.4 GHz的高效率功率放大器。采用两级级联放大结构,驱动级采用共源结构,提高了输出功率和线性度。功率级采用自偏置技术共源共栅结构,增益和效率得到提升。工作模式分别为A类和AB类。版图面积为1.45 mm^2。仿真结果表明,在驱动级电路工作于5 V、功率级电路工作于10 V、频率为2.4 GHz的条件下,1 dB压缩点功率为31.99 dBm,最大输出功率为32.01 dBm,小信号增益为30.51 dB,功率附加效率为40.74%。输入功率为1.48 dBm时,在1.94~2.82 GHz频带内,输出功率为30.29~32.07 dBm,功率附加效率为30%~41.9%,小信号增益峰值为31.97 dB,3 dB带宽为880 MHz。