7~13 GHz宽带高效率驱动放大器设计

基于0.25μm GaAs PHEMT工艺设计了一款7~13 GHz微波单片高效率驱动放大器。芯片采用两级级联拓扑结构,在输入级引入共源并联负反馈结构拓宽工作带宽,同时为兼顾输出功率和效率,在输出级引入等效RC模型拟合输出管芯的最优阻抗。基于等效RC模型,通过采用电抗匹配方式降低输出宽带匹配网络的损耗来实现较高的输出功率和附加效率。实测与仿真曲线吻合度较好,实测结果显示:在7~13 GHz工作带宽范围内,输入驻波比小于1.5,输出驻波比小于1.8,线性增益大于13 d B,3 d B压缩点输出功率大于24 d Bm,功率附加效率大于35%,芯片面积为1.8 mm×0.8 mm。

6-18 GHz宽带驱动放大器的研制

基于GaAs PHEMT工艺,设计制作了6-18 GHz驱动放大器单片电路。电路采用三级放大器拓扑结构,＋5 V单电源供电。第一级采用负反馈电路结构,级间采用有耗匹配结构实现工作带宽。为了实现较高的工作效率,对输出级器件进行了负载牵引仿真,确定了输出级器件的静态工作点和匹配结构。测试结果表明,在6-18 GHz,增益大于18 d B,输入输出回波损耗小于-10 d B,1 d B压缩点功率输出功率大于21 d Bm,饱和功率大于24 d Bm,功率附加效率大于25%,芯片尺寸为1.35 mm×1.00 mm。该电路具有频带宽、效率高、尺寸小等特点,可用于多种小型封装产品,具有广泛的应用前景。

空间压电直线电机驱动放大电路设计

为满足空间压电直线电机驱动要求,通过对不同压电驱动电路的性能对比,设计了一种以OP07CP＋PA95为核心的电压控制型驱动放大电路,通过理论推导确定电路中的电阻及电容值,从而设计驱动放大电路的放大倍数及频带宽度,利用频率分析仪测量驱动放大电路所得到的波特图验证了理论的合理性,对所设计的驱动电路的线性度、分辨率进行了测试,并对比了PA95与PA94的工作温度。实验结果表明,该驱动放大电路性能良好,各项指标满足设计要求。

X～Ku波段宽带驱动放大器设计

基于SiC衬底的0.25μm GaN HEMT工艺,设计了一款X～Ku波段宽带1W驱动放大器单片微波集成电路。设计使用了一种有源器件的大信号输出阻抗的等效RC模型验证了GaN HEMT工艺模型的准确性,并获得了不同尺寸的GaN HEMT的大信号输出阻抗。第一级管芯采用负反馈结构,降低匹配网络的Q值,通过带通匹配网络拓扑,实现了宽带匹配。测试结果表明,在28V的工作电压下,8～18GHz的频率内驱动放大器实现了输出功率大于30dBm,功率附加效率大于21%,功率增益大于15dB。芯片尺寸为:2.20mm×1.45mm。该芯片电路具有频带宽、效率高、尺寸小的特点,主要用于毫米波收发组件、无线通讯等领域,具有广泛的应用前景。

一种线性可控全集成SiGe BiCMOS驱动放大器

基于Jazz工艺,提出一种线性可控全集成Si Ge Bi CMOS驱动放大器(DRA),实现多种可调功率增益放大作用。电路采用全差分共射共基结构,通过调节CMOS电流镜偏置电路和Si Ge-HBT管尺寸以及3bit控制位,实现1d B步长的可控增益。仿真结果显示:在10μA的带隙基准电流源以及3.3V的电源电压下,DRA实现八种可调功率增益,其线性度指标即输出1d B压缩点OP1d B>3d Bm,电路供电电流<10m A,且电路输入输出匹配良好(S11与S22均小于-19d B)。

交流负载高频电流驱动放大器的设计与实现

交流负载高频电流驱动放大器采用光耦及LED采集PLC输出的直流信号,实现光电隔离及输入状态显示,控制双向可控硅BTA16导通驱动大电流交流负载工作。该放大器已获实用新型专利权,并转让给企业投入生产和使用。企业应用结果表明,该产品通用性强,性能可靠,接线方便规范,有效发挥了驱动电流放大作用,提高了设备抗干扰能力,降低了机电设备开发成本。

UHF RFID阅读器中增益可控驱动放大器的设计

基于宏力半导体公司0.18μm SiGe HBT工艺,提出了一种应用于UHF（860~960MHz）RFID频段的增益可控驱动放大器（DA）。电路采用全差分发射极电感负反馈共射共基（Cascode）结构,其中,增益控制由三对结构相同的共射电路通过外加偏压实现,增益可控的步长为3 dB。仿真结果显示,在1.8 V电源电压下、910 MHz频段处,增益（S21）分别达到17 dB、20 dB和23 dB,噪声系数（NF）分别为3 dB、2.6 dB和2.2 dB,并且实现了良好的输入输出匹配。

1.6GHz高线性高效率驱动放大器设计

在0.35μm射频CMOS工艺下,设计了一种可应用于发射终端的1.6 GHz驱动放大器.该放大器采用两级结构,第一级采用共源共栅结构,其中共源输入由两个分别工作在AB类和B类状态的并联放大管构成,提高了放大器的线性度和效率.第二级采用工作在B类状态的共源放大结构,进一步提高了驱动放大器的性能.仿真结果显示,放大器的最大输出三阶交调点为17.3 dBm,功率增加效率为57%,输出饱和功率为18.5 dBm,功率增益为26 dB,在3.3 V电压下总的电流消耗为5.4 mA.

1.6GHz高线性度低功耗CMOS驱动放大器

提出了一种高线性度低功耗驱动放大器的设计方法,这种设计方法采用最佳偏置(Optimum Biasing)的线性化技术提高线性度。利用这种方法设计了一个工作在1.6GHz的两级驱动放大器,第一级预放大器采用1.8V电源电压,第二级输出放大器采用3.3V电源电压。放大器在TSMC0.18μMCMOS工艺下仿真,仿真结果显示放大器的电压增益为31.8dB,三阶交调截取点(OIP3)为20.0dBm,输出1dB压缩点为17.7dBm,输出饱和功率为19.3dBm,静态功耗小于40mW。

2.5~5GHz宽带高增益驱动放大器

针对5G移动通信系统中频段,基于InGaP/GaAs异质结双极晶体管(HBT)工艺,设计了一款宽带高增益驱动放大器。该放大器采用并联式负反馈的两级放大结构,运用等Q值法设计宽带的输入、级间和输出匹配网络,实现了覆盖2.5~5 GHz工作频段和25 dB以上的小信号增益。放大器的输出匹配网络在片外基板上实现,采用方形扁平无引脚(QFN)封装。测试结果表明,室温下,设计的驱动放大器全频段饱和输出功率大于26 dBm,饱和工作效率大于32%,1 dB压缩点输出功率大于24 dBm。在采用输入功率0 dBm、间隔1 MHz的双音信号测试下,全频段的输出三阶交调点均大于30.5 dBm。采用4G-LTE、时分双工、下行和带宽20 MHz的调制信号,分别在2.6、3.6和4.9 GHz三个工作频点测试,放大器的输出功率为15 dBm时,邻近信道功率比(ACPR)约为-38 dBc。

0.8~2.7GHz GaAs PHEMT高线性驱动放大器

基于GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,研制了一款0.8~2.7 GHz的高线性驱动放大器。电路放大部分采用多胞合成技术,避免了工艺对栅宽的限制,同时可以提升输入和输出阻抗。偏置电路采用带负反馈系统的有源镜像结构实现,与传统的有源偏置结构相比,引入一个负反馈系统,提高了驱动能力,使电路更加稳定。电路采用+5 V电源供电,静态工作电流为130 mA。该放大器在860~960 MHz、2.1~2.2 GHz和2.3~2.7 GHz性能良好,在2.6 GHz处的小信号增益为14.3 dB,1 dB压缩点输出功率(Po(1 dB))为28.4 dBm,Po(1 dB)处的功率附加效率为41.6%,输出三阶交调点为37.5 dBm。采用片外匹配,不仅节省芯片面积,还可以通过调整输入和输出匹配网络,满足5G基站等移动通信系统不同频段的应用需求。

一款集成驱动放大器的低变频损耗混频器设计

采用0.5μm Ga As工艺设计并制造了一款单片集成驱动放大器的低变频损耗混频器。电路主要包括混频部分、巴伦和驱动放大器3个模块。混频器的射频（RF）、本振（LO）频率为4-7 GHz,中频（IF）带宽为DC-2.5 GHz,芯片变频损耗小于7 dB,本振到射频隔离度大于35 dB,本振到中频隔离度大于27 dB。1 dB压缩点输入功率大于11 dBm,输入三阶交调点大于20 dBm。该混频器单片集成一款驱动放大器,解决了无源混频器要求大本振功率的问题,变频功能由串联二极管环实现,巴伦采用螺旋式结构,在实现超低变频损耗和良好隔离度的同时,保持了较小的芯片面积。整体芯片面积为1.1 mm×1.2 mm。

一种700MHz频段的高线性驱动放大器MMIC

采用GaAs PHEMT工艺,设计了一种700 MHz频段的高线性驱动放大器MMIC。该放大器内部集成了带通复合匹配网络结构的宽带输入匹配电路,通过两种幅频特性相反的匹配网络进行组合,有效地拓展了应用带宽,提高了线性度和增益平坦度。放大电路采用两级放大结构,保证增益指标,引入稳定性设计以保证放大器工作的稳定性。偏置电路采用带负反馈系统的有源镜像结构,提高了驱动能力,使电路更加稳定。该放大器集成输出检波器,采用二极管检波器结构实现功率检波,具有结构简单、占用芯片面积小的优点。该放大器典型频点700 MHz处的输出三阶交调点为42.6 dBm,1 dB压缩点输出功率为27.6 dBm。通过调整片外输出匹配电路可满足700 MHz及其他频段的应用需求。

0.82～2.2GHz高线性功率驱动放大器设计

用Jazz0.35μmSiGe BiCMOS工艺设计了一个宽带、高线性和增益可调的功率驱动放大器。放大器采用两级级联结构,第一级采用差分结构,双端输入单端输出,第二级采用单端输入单端输出的共发射极放大结构,在3.3V电源电压下,放大器带宽达到0.82-2.2GHz,高增益模式下放大器小信号增益为29.7±1.3dB,低增益模式下小信号增益为19.7±0.9dB,输出1dB压缩点大于13.7dBm,总的直流电流小于20mA。

ADI公司的1W、2级集成驱动放大器覆盖整个蜂窝频率范围

2011年6月24日，全球领先的高性能信号处理解决方案和RFIC（射频集成电路）供应商Analog Devices，Inc．（ADI），宣布推出两款1W、2级RF驱动放大器ADL5605和ADL5606，

驱动放大器可提供最佳的功耗、带宽、转换率、总谐波失真及精度

日前，德州仪器（TI）宣布推出具有业界最高性能一功耗比的最新单双通道模数转换器（ADC）驱动器，进一步壮大了其通用型低功耗轨至轨输出运算放大器的产品阵营。与类似解决方案相比，该OPAx836运算放大器可将功耗锐降33％，带宽提高2倍以上，转换率加速15倍，总谐波失真（THD）改善40倍，并将精度提高75％。

ADI公司推出高性能RF驱动放大器

ADI公司最近推出一款高性能、低功耗RF驱动放大器ADL5321,它实现了功耗与性能的最佳组合，适合用于LTE、WiMAX与WiBro的23～4．0GHz无线基础设施设计。同以往射频放大器相比，ADL5321提高了信号线性度，并降低功耗。在基站、电台或卫星设备等系统中应用时，ADL5321可以节省高达4个外部无源元件，不仅降低设计复杂度，而且使RF设计人员能更迅速地向市场推出高性价比、高效无线基础设施设备。