一种0.1–1.5 GHz多倍频程双级四堆叠结构CMOS功率放大器
天津大学微波实验室研发团队设计并实现了一款工作在0.1–1.5 GHz 的CMOS超宽带功率放大器。近年来,由于电子装备正在向着小型化、高集成度、轻量化、多功能和低成本等方向发展,因此系统迫切需要射频收发机前端中功率放大器芯片具备宽带放大的功能。同时,高功率、宽带射频CMOS 功率放大器设计也具有较大的挑战性。首先,CMOS工艺的低击穿电压和高膝点电压等限制了功率放大器的功率输出能力;其次,宽带匹配电路本身就具有较大的设计难度。
基于上述的需求和亟待解决的问题,天津大学研发团队提出了采用双级四堆叠结构结合电阻匹配和反馈网络的设计方法,所实现的功率放大器体现了良好的宽带匹配、增益和增益平坦度等指标,并且芯片占用很小的芯片面积,大大节省了设计成本。
该设计表明了采用堆叠结构结合电阻反馈网络的方法是一种有望在很小的芯片面积内实现超宽带CMOS功率放大器的设计方案,对于拓展超宽带功放的设计思路与应用场景,具有积极的意义。
图5. 叠层PA的显微照片。
A 0.1–1.5 GHz multi-octave quadruple-stacked CMOS power amplifier
Shizhe Wei, Haifeng Wu, Qian Lin, Mingzhe Zhang
J. Semicond. 2020, 41(6): 062401
doi: 10.1088/1674-4926/41/6/062401
Full Text: http://www.jos.ac.cn/article/doi/10.1088/1674-4926/41/6/062401?pageType=en