0.1～4GHz达林顿-共射共基结构的增益模块

提出了一种新型电路拓扑结构的增益模块,该增益模块为达林顿-共射共基结构,对其工作原理进行了分析。基于AWR Microwave Office软件的仿真结果表明：达林顿晶体管共射放大电路具有较强的电流放大能力,能有效提高增益;共基放大电路能抑制电路密勒效应,改善电路高频响应。设计了增益模块的版图,用2μm InGaP/GaAs HBT工艺成功流片,测试结果表明：在0.14 GHz频率范围内,该增益模块最大增益为25 dB,最小增益大于13.5 dB,在900 MHz工作频率时,该增益模块的P1dB为20 dBm。

共射一共基电路的频率响应及其PSPICE仿真

频率响应是放大电路的重要指标,是选择电路组态的一个重要依据文中对共射—共基放大电路的低频响应和高频响应进行了详细的分析和PSPICE仿真,给出了电路上限频率和下限频率与电路各电容的关系,并归纳了电路的特点.

共射-共基电路的高频响应分析及PSPICE仿真

对共射-共基组合放大电路的高频响应进行了详细的分析,给出了上限截止频率的简单计算方法,从密勒效应的角度对比了单管共射放大电路与共射-共基组合放大电路的上限截止频率,并利用PSPICE软件进行了仿真,仿真结果也验证了理论分析的正确性。

共射-共基反馈放大器高频响应仿真与分析

本文在计算和仿真说明共射-共基反馈放大器的开、闭环源互阻增益满足反馈放大器的基本关系基础上,分别采用EWB软件和MATLAB对高频小信号等效电路作出组合电路的频率特性曲线,两者的关系曲线相同。时间常数开路法的结果表明,很小的共基极输入电阻,很大程度上削弱了密勒倍增效应,提升了组合电路的上限频率,但因结电容较大,其上限频率仍然最低,在整个系统中起主要作用,同时各极点的闭环上限频率与开环上限频率之比,近似等于源反馈深度。这种借助分析电路各极点的时间常数,讨论系统频率特性的方法,为探讨多极点系统带来了方便。

共基-共射反馈放大器高频响应仿真与分析

在计算和仿真共基-共射反馈放大器的开、闭环源互阻增益满足反馈放大器中基本关系的基础上,分别采用EWB软件和MATLAB对高频小信号等效电路做出了组合电路的频率特性曲线,两者关系曲线相同。开闭环的截止频率之比是反馈放大器的反馈深度,满足单极点条件,说明反馈放大器可视为单极点电路。时间常数开路法的结果表明,具有密勒倍增效应的共射集电结电容形成的极点,时间常数很大,决定了整个电路的上限频率。同时各电容的闭环上限频率都较开环拓展了同一倍数,是源互阻增益下降的倍数,说明增益带宽积保持不变。这种借助分析电路各极点频率,进而获得整体频率特性的方法,为讨论多极点系统带来了方便。

基于Darlington Cascode结构的SiGe异质结双极晶体管UWB低噪声放大器的设计

详细地分析了Cascode结构的线性度和3dB带宽，利用Cascode结构的高线性度和Darlington结构的高增益的优点构成了Darlington—Cascode结构，在此基础上，基于台积电TSMC0．35μm SiGe工艺，设计了一款芯片面积小的满足超宽带（UWB）标准的无电感SiGe异质结双晶体管（HBT）低噪声放大器（LNA）。该放大器利用电阻反馈结构替代了电感-电容（LC）匹配网络结构，实现了输入、输出阻抗匹配，未采用无源电感，节省了芯片面积，芯片面积仅为0．046mm2，并将Darlington—Cascode结构作为LNA的输出级，既提高了增益，又提高了线性度。LNA版图仿真结果表明，在UWB频带范围内，LNA的增益为19．5～20dB，增益平坦度为4-0．25dB；输入、输出匹配良好；线性度为-5- -2dBm；在整个频段内，无条件稳定。

基于GaAs HBT工艺的高增益宽带Doherty功率放大器设计

在传统Doherty功率放大器的基础上,采用砷化镓(GaAs)异质结双极晶体管(HBT)工艺,设计了一款可应用于5G通信N79频段(4.4~5 GHz)的高回退效率MMIC Doherty功率放大器(DPA)。通过在Doherty电路中采用共射-共基结构,并在共射-共基结构中加入共基极接地电容,大幅提升了DPA的增益和输出功率。使用集总元件参与匹配,减小了芯片的面积。仿真结果表明,在目标频段内,增益大于28 dB,饱和输出功率约为38 dBm,饱和附加效率(PAE)为63%,7 dB回退处的效率达到43%。

基于0.7μm InP DHBT的毫米波数字化功率放大器

基于磷化铟双异质结双极型晶体管(InP DHBT)实现了一款K波段数字化功率放大器芯片。该芯片利用InP DHBT工艺兼容高速数字与射频功率电路的优点,采用多个数字功放单元并联连接的形式,每个数字功放单元可以根据数字基带控制信号接通或断开,形成多位的射频功率直接输出。在分析了基于共射-共基结构数字功放单元电路的瞬态响应和大信号特性的基础上,设计并实现8位数字化功率放大器,其不同权重功放单元输出经过下层金属接地作为地平面的总线式结构进行功率合成,有效调节了传输线的阻抗和信号的耦合,有利于输出功率的合成。在20 GHz时,最大饱和输出功率和附加效率分别为27 dBm和21%,归一化输出电压的均方差为0.0315,电路线性度较好。

石英晶体振荡器的集成化设计

在分析典型的分立式共射共基晶体振荡器原理的基础上,通过建立电路模型,设计一种集成化的石英晶体振荡器.采用电压源电路作为缓冲放大器的基极偏置,去掉容值较大的旁路电容,振荡电路与缓冲放大器电路共用偏置分压电阻,缩短电路起振时间,减小电路版图面积.基于特征尺寸为0.35μm的chrt.35dg_sige工艺库,利用Cadence中的spectre仿真工具对电路进行仿真.结果显示:当电源电压为2.7V时,振荡频率为12.8MHz,起振时间约为1.3ms,输出波形的峰峰值约为0.8V,单边带相位噪声1kHz处为-142dBc/Hz,10kHz处为-150dBc/Hz,整个电路的直流功耗小于2.7mW.

一种多模多频无线收发器前端SiGe BiCMOS低噪声放大器

基于IBM0.18μm SiGe BiCMOS工艺,提出了一种应用于2.4～2.5GHz802.11b/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2.4GHz到2.5GHz频率范围内,增益(S21)达到25dB,噪声系数(NF)小于1.5dB,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-15dB,1dB压缩点大于-25dBm。电源电压为2.5V时电路总电流为3mA。

用新的电路形式提高HBT光调制器驱动电路的传输速率及性能

在传统光调制器驱动电路中 ,所用 HBT截止频率的大小要达到驱动电路传输速率的 4倍以上 .文中在输出级采用共射共基 HBT形式后 ,其器件的截止频率只需大于电路传输速率的 2倍即可 ,从电路设计的角度降低了对所用器件的要求 .文中分析了新的电路结构提高传输速率的原因并给出了模拟结果 .同时新的电路结构也具有良好的热稳定性 .

一种提高GaAs HBT放大器增益带宽积的技术

提出了一种提高GaAsHBT共射共基宽带放大器增益带宽积的技术,给出了一种宽带补偿的改进型共射共基宽带增益单元。小信号分析表明:在相同半导体工艺条件下,基于这种改进型电路结构的放大器具有更高的增益带宽积。采用2μmInGaP/GaAsHBT晶体管工艺,分别设计了无高频损耗补偿和具有高频损耗补偿电路的共射共基放大器,并成功流片,在同样测试条件下,新的增益单元其增益带宽积达到了原来的近400%。

220 GHz低噪声放大器研究

基于IHP锗硅BiCMOS工艺,研究和实现了两种220 GHz低噪声放大器电路,并将其应用于220 GHz太赫兹无线高速通信收发机电路。一种是220 GHz四级单端共基极低噪声放大电路,每级电路采用了共基极(Common Base,CB)电路结构,利用传输线和金属-绝缘体-金属(Metal-Insulator-Metal,MIM)电容等无源电路元器件构成输入、输出和级间匹配网络。该低噪放电源的电压为1.8 V,功耗为25 mW,在220 GHz频点处实现了16 dB的增益,3 dB带宽达到了27 GHz。另一种是220 GHz四级共射共基差分低噪声放大电路,每级都采用共射共基的电路结构,放大器利用微带传输线和MIM电容构成每级的负载、Marchand-Balun、输入、输出和级间匹配网络等。该低噪放电源的电压为3 V,功耗为234 mW,在224 GHz频点实现了22 dB的增益,3 dB带宽超过6 GHz。这两个低噪声放大器可应用于220 GHz太赫兹无线高速通信收发机电路。