基于有源电感的全集成超宽带低噪声放大器

利用有源电感来实现超宽带低噪声放大器(UWB LNA),不但可以减小芯片面积、改善增益平坦度,而且可通过外部调节偏置电压来调谐有源电感的电感值,进而调整设计中没有考虑到的由工艺变化及封装寄生带来的增益退化.采用TSMC 0.35 μm SiGe BiCMOS工艺,利用Cadence设计工具完成了放大器电路及版图的设计.在3.1～10.6 GHz工作频率范围内,通过外部调节电压来调谐有源电感,可使LNA的增益S21在16～19 dB范围内变化,输入输出回波损耗S11,S22均小于-10 dB,噪声为2.4～3.7 dB,输入3阶截点IIP3为-4 dBm.整个电路芯片面积仅为0.11 mm2.     

一种采用SiGe HBT的新型超宽带有源可调衰减器

提出一种以SiGe HBT为有源器件的超宽带有源可调衰减器。在超宽频带内实现了宽增益调节范围和高线性度。详细分析了有源衰减器的最小插入损耗及最大衰减量,基于Jazz 0.35μm SiGe HBT工艺,通过选择合适的SiGe HBT有源器件,完成了超宽带有源可调衰减器的设计。利用安捷伦公司的ADS仿真软件,对设计的有源可调衰减器进行仿真验证。结果表明,在3.1～10.6GHz的超宽带内,当电压在0.4～1.8V的范围内变化时,该有源可调衰减器的增益动态范围大于50dB,S11在整个电压变化范围内均低于-10dB,且输入3阶交调点(IIP3)为13dBm。     

Analysis on high speed response of a uni-traveling-carrier double hetero-junction phototransistor

In this paper, the positive influence of a uni-traveling-carrier(UTC) structure to ease the contract between the responsivity and working speed of the In P-based double hetero-junction phototransistor(DHPT) is illustrated in detail. Different results under electrical bias, optical bias or combined electrical and optical bias are analyzed for an excellent UTC-DHPT performance. The results show that when the UTC-DHPT operates at three-terminal(3T) working mode with combined electrical bias and optical bias in base, it keeps a high optical responsivity of 34.72 A/W and the highest optical transition frequency of 120 GHz. The current gain of the 3T UTC-DHPT under 1.55-μm light illuminations reaches 62 d B. This indicates that the combined base electrical bias and optical bias of 3T UTC-DHPT can make sure that the UTC-DHPT provides high optical current gain and high optical transition frequency simultaneously.     

有源电感复用型2.4 GHz/5.2 GHz双频段LNA

采用可调谐有源电感复用结构,设计了一款用于3G TD-SCDMA和WLAN的2.4 GHz/5.2 GHz双频段低噪声放大器(DB-LNA)。2.4 GHz频段电路采用折叠共源共栅(FC)结构,5.2 GHz频段电路采用共栅(CG)结构。FC和CG结构均采用可调谐有源电感,通过调谐有源电感的等效阻抗,优化匹配到源阻抗。基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺,实现了有源电感复用型DB-LNA。ADS仿真结果表明,频率为2.4 GHz时,S₂₁=35 dB,NF=4.42～4.59 dB,IIP3=0 dBm,P-1dB=-14 dBm;频率为5.2 GHz时,S₂₁=34 dB,NF=2.74～2.75 dB,IIP3=-5 dBm,P-1dB=-9 dBm。     

版图尺寸对SiGe/Si HBT高频噪声特性的影响

从实验上研究了版图尺寸对Si/SiGe HBT高频噪声特性的影响。结果表明,在现有工艺条件下,减少外基区电阻(即减少发射极与基区间距),对降低高频噪声很显著。增加基极条数、增加条长也可减少基极电阻,降低高频噪声。发射极条宽从2μm减少为1μm,对噪声的改善很有限。对1μm或2μm条宽,40μm条长的5个基极条或9个基极条的SiGe HBT,在片测试表明,频率从0.4 GHz增加到1.2 GHz,噪声系数在2.5~4.6 dB之间变化。     

兼顾群延时与宽带匹配的SiGe HBT LNA设计

选用SiGe HBT作为电路的有源器件,利用基极串联电感LB与反馈支路、晶体管Miller效应所产生的寄生电容形成的T型匹配网络取得了输入阻抗的良好匹配,并就基极串联电感值对系统群延时的影响进行了讨论,优化LB以满足兼容群延时与宽带匹配的要求.该放大器在3.1～10.6 GHz的带宽内增益达到12.7 dB,增益变化小于等于1.8 dB,噪声小于3.85 dB,群延时小于24 ps,静态功耗仅为6.3 mW.     

高占空比大功率激光器阵列

设计并研制了1cm长折射率渐变分别限制单量子阱(GRIN—SCH—SQW)单条激光器阵列。占空比为20％，在70A工作电流下，输出功率达到61．8W，阈值电流密度为220A／cm^2，斜率效率为1．1W／A，激射波长为808．2nm。     

一种电流舵结构大范围连续可变增益LNA

设计了一款应用于4G(TD-LTE)的可变增益低噪声放大器(VGLNA)。输入级采用共栅极跨导增强结构,实现了电路的输入阻抗匹配,并且加入共栅极噪声抵消电路,降低了电路的噪声系数;第2级采用改进型电流舵结构,实现了电路的增益大范围连续可变;输出级采用源跟随器,实现了良好的输出阻抗匹配。基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺,利用安捷伦射频集成电路设计工具ADS2009进行仿真验证。结果表明:在1.88~2.65 GHz频段内,该LNA在2.7~39.3 dB增益范围内连续可变,且输入端口反射系数S₁₁小于－10 dB,输出端口反射系数S₂₂小于－20 dB,最小噪声系数NF为2.6 dB,最大3阶交调点IIP3达到2.7 dBm。     

一种采用噪声抵消及多重功耗优化技术的UWB-LNA

采用噪声抵消及多重功耗优化技术,提出了一种超宽带低噪声低功耗放大器。它主要包括采用RL网络的共栅输入级、电流复用型噪声抵消级、放大输出级以及偏置电路四个部分。验证结果表明,该放大器,在2-6GHz频带内,增益(S21)可以在14dB以上;输入回波损耗(S11)小于-10dB;输出回波损耗(S22)小于-25dB;噪声系数(NF)小于3.2dB;在3.8V的工作电压下,功耗仅为14mW。     

应用于射频前端的高Q值SiGe HBT有源电感

针对传统的共基-共射(CB-CE)回转器有源电感的品质因子Q值低等缺点,应用Cascode结构把CB-CE有源电感改进为共基-共射-共基(CB-CE-CB)有源电感,推导出等效电路及等效阻抗表达式。最后基于Jazz 0.35μm SiGe BiCMOS工艺,利用ADS软件完成电路设计与仿真,应用Cadence Virtuoso平台完成版图设计。改进之后的有源电感,通过改变外加偏置条件,实现了电感值和品质因子Q值的可调,电感值可调范围为0.35～2.72 nH,Q值最大值可达1 172,版图面积仅为51μm×35μm。该有源电感应用于射频电路中,可取代无源电感。与无源电感相比,品质因子Q值明显提高,版图面积大大减小,更利于集成。