基于RFCMOS工藝低噪聲放大器和功率放大器設(shè)計(jì).pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展和CMOS工藝的不斷提高，使得基于CMOS工藝實(shí)現(xiàn)的無線射頻集成電路(RFIC)得到更加廣泛應(yīng)用，并向低成本、低功耗、小尺寸、高集成度、多標(biāo)準(zhǔn)、多頻段的方向發(fā)展。并使得傳統(tǒng)用GaAs、BiCMOS工藝實(shí)現(xiàn)的RFIC已經(jīng)可以在CMOS工藝上實(shí)現(xiàn)，并具有與數(shù)字基帶電路集成的優(yōu)勢，為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級芯片(SoC)奠定了良好的基礎(chǔ)。因此，本文基于CMOS工藝設(shè)計(jì)了一個(gè)工作在900MHz/1900MHz雙頻段低噪聲放大器和工作

2、在2.4GHz的高效率Doherty功率放大器。
　　 首先，介紹了課題背景、研究意義以及國內(nèi)外雙頻段低噪聲放大器和Doherty功率放大器的研究現(xiàn)狀。論文在總結(jié)了相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，對放大器主要性能參數(shù)、低噪聲放大器常見的輸入阻抗匹配結(jié)構(gòu)、二端口噪聲理論和MOSFET二端口噪聲參數(shù)、功耗約束下的低噪聲放大器的噪聲優(yōu)化進(jìn)行了分析。接著論文為節(jié)省面積采用電感改進(jìn)技術(shù)，為降低功耗采用了電流復(fù)用技術(shù)并分析了多種電流復(fù)用結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)以

3、及改進(jìn)方法，最后分別對輸入輸出端進(jìn)行了雙頻段匹配分析。雙頻段低噪聲放大器工作在1.8V電源電壓下，仿真結(jié)果表明同時(shí)工作在900MHz/1900MHz上的增益均大于16dB，噪聲系數(shù)均小于2.8dB，并具有良好的輸入輸出匹配。
　　 其次，本文對功率放大器的性能參數(shù)、工作類型和提高功率放大器效率的幾種技術(shù)進(jìn)行了分析，并提出了Doherty功率放大器的設(shè)計(jì)。接著對Doherty技術(shù)功率放大器的基本原理進(jìn)行了分析和總結(jié)。針對Doher

4、ty功率放大器的線性度，分別對主功率放大器和輔功率放大器的偏置電壓做了gm3分析。為提高Doherty功率放大器的耐壓性，闡述了CMOS工藝下柵氧擊穿和熱載流子效應(yīng)的機(jī)理及其給功率放大器設(shè)計(jì)帶來的影響。針對CMOS工藝下的這兩大挑戰(zhàn)，本文設(shè)計(jì)的2.4GHz Doherty功率放大器功率級利用厚柵器件，驅(qū)動(dòng)級采用自偏置的共源共柵結(jié)構(gòu)，并對傳統(tǒng)的自偏置結(jié)構(gòu)和改進(jìn)型自偏置結(jié)構(gòu)做了對比，證明改進(jìn)型的自偏置共柵管(M2)的Vgd的電壓差相對傳統(tǒng)結(jié)