摘要：为了提高SiGe异质结双极型晶体管(heterojunction bipolar transistors,HBTs)电流增益和特征频率温度热稳定性,首先研究基区杂质浓度分布对基区Ge组分分布为矩形分布的SiGe HBT电流增益和特征频率温度敏感性的影响,基区峰值浓度位置逐渐向集电极靠近可削弱器件的电流增益和特征频率对温度变化的敏感性.随后在选取基区峰值杂质浓度靠近集电极处分布的基础上,研究基区Ge组分分布对SiGe HBT的电流增益和特征频率温度敏感性的影响,减小基区发射极侧Ge组分和增加基区Ge组分梯度可削弱SiGe HBT的电流增益对温度变化的敏感性,增加基区发射极侧Ge组分的摩尔分数和减小基区Ge组分梯度可削弱SiGe HBT的特征频率对温度变化的敏感性.在此研究结果基础上,提出了一种新型基区Ge组分分布的SiGe HBT,它拥有较高的电流增益和特征频率且其温度敏感性较弱.

摘要：基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计并实现了一种双频段低噪声放大器(DB-LNA)。在输入级中,采用了2个LC并联谐振网络串联结构,结合PMOS管的源极负反馈电感,实现了DB-LNA在双频段的输入阻抗匹配。在放大级中,采用CMOS互补共源放大结构和电流复用技术,在提高系统增益的同时,实现了DB-LNA的低功耗。在输出级中,采用NMOS晶体管作电流源的源跟随器,对信号电压进行缓冲,实现了输出阻抗匹配。利用ADS进行仿真验证,结果表明,该低噪声放大器在1.9GHz和2.4GHz 2个工作频段下,其增益(S21)分别为26.69dB和20.12dB;输入回波损耗(S11)分别为-15.45dB和-15.38dB;输出回波损耗(S22)分别为-16.73dB和-20.63dB;噪声系数(NF)分别为2.02dB和1.77dB;在3.5V的工作电压下,静态功耗仅有9.24mW。

摘要：针对传统共漏-共栅-共源(CD-CG-CS)有源电感的不足,结合有源网络和受控辅助电阻支路,设计了一款具有大电感值,且可在不同频率下获得高Q峰值和在同一频率下对Q峰值进行大范围调谐的新型有源电感。基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,利用安捷伦公司的射频电路设计工具ADS软件对其进行仿真验证。仿真结果表明:当调节有源网络偏置时,在2.48~2.87 GHz的工作频带内,取得了10.89~13.16 nH的大电感值,在2.48,2.74和2.87 GHz三个不同频率下,分别取得了9 997,4 015和2 717的高Q峰值。当调节受控辅助电阻支路偏置时,在工作频率为3.10 GHz下,取得了11.65~17.61 n H的大电感值,Q峰值可在616~3 823之间进行大范围调谐。用Cadence Virtuoso工具进行版图设计,新型有源电感的版图面积较小,仅为21.5μm×34.4μm。

摘要：联合采用Cascode拓扑、电阻反馈网络和电流前馈技术,提出了一款兼有高Q值、高电感值、高线性度的可调谐的Cascode新型全差分有源电感。基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,利用安捷伦公司的射频仿真工具ADS完成了有源电感的设计与仿真验证,应用Cadence Virtuoso工具完成了版图的绘制。结果表明,通过改变差分有源电感外加偏置,可以实现Q和电感值的可调,在1.2 GHz时Q值达到了最大值2 653,并且在此频率下电感值也高达15.563 n H,同时电感的线性度与没加电流前馈时相比提高了11.3 d BV。

摘要：设计了一款增益可调且平坦的超宽带低噪声放大器(FTG UWB-LNA)。输入级采用具有新型偏置电路和RLC反馈的共基-共射放大器;输出级采用电流镜偏置的共集放大器;放大级采用新型有源电感与达林顿结构构成的组合电路。实现了增益的可调且平坦以及宽带输入输出匹配。基于WIN 0.2μm GaAs HBT工艺库,对FTG UWB-LNA进行验证,结果表明:在1 GHz～6 GHz频带内,增益S_(21)可以在21.16 dB～23.9 dB之间调谐,最佳增益平坦度达到±0.65 dB;S_(11)小于-10 dB;S_(22)小于-12 dB;FN小于4.08 dB;在4 V的工作电压下,静态功耗小于33 mW。

摘要：为了同时满足无限局域网(wireless local area network,WLAN)和新一代无限保真(wireless fidelity,WIFI)无线通信标准,设计实现了一款增益可多重调节的低功耗双频段低噪声放大器(dual-band low noise amplifier with multiple gain-tunability,MGT-DBLNA).输入级采用串-并联谐振滤波网络以实现双频段输入匹配.放大级采用可调谐的有源电感作负载和偏置电压可变的电流复用结构,一方面,可通过调节有源电感的外部偏压和偏置电路的电压2种不同方式,对MGT-DBLNA的增益进行单独或联合调节,另一方面降低了功耗.输出级采用由电流镜以及共集电极放大器构成的可控缓冲器,可实现增益的进一步调节.基于WIN 0.2μm Ga As HBT工艺库进行验证,结果表明:在不同工作频率2.4、5.2 GHz下,MGT-DBLNA的增益(S21)可分别在3.9~12.3 d B、12.6~20.2 d B范围内调节;输入回波损耗(S_(11))与输出回波损耗(S_(22))均小于-10.0 d B;噪声系数(noisefigure,NF)小于3.4 d B;在5.0 V的工作电压下,静态功耗小于20.0 m W.所提出的MGT-DBLNA不仅实现了增益的大范围调节,同时也降低了功耗.

摘要：为实现超宽带可变增益放大器(ultra-wide band variable gain amplifier,UWB-VGA)在超宽频带下大的增益变化范围和每个变化增益在超宽频带范围内良好的增益平坦度,提出了一种适用于超宽带可变增益放大器的双重增益控制(dual gain control,DGC)技术,由改进型电流镜增益控制结构和动态增益反馈控制结构共同实现.基于双重增益技术,设计了应用于3.0 ~6.0 GHz 频带下的超宽带可变增益放大器,完成超宽带可变增益放大器的电路结构原理图和版图的设计.考虑在射频波段下版图、器件结构、工艺及封装产生中存在的寄生效应和耦合效应,对电路结构原理图和版图进行Momentum电磁联合仿真.结果表明:联合调整双重增益控制单元的2个控制电压Vctrl_1和Vctrl_2 ,超宽带可变增益放大器在3.0 ~6.0 GHz 频段范围内可以同时获得大的增益变化范围和良好的增益平坦度,当动态信号反馈增益控制电压Vctrl_2 为5.00 V 时,改进型电流镜增益控制电压Vctrl_1从2.50 V变化到3.20 V时,超宽带可变增益放大器的增益变化幅度为5.5 dB,每个变化增益的平坦度≤±2.0 dB,S11 、S22都小于-10.0 dB,输入输出匹配良好.

摘要：针对传统全差分有源电感在高频下品质因子Q较低的问题,联合使用Cascode拓扑和RC反馈网络对其进行优化。组合电路引入的双重负阻有效抵消了有源电感的寄生电阻,进而有效提高了高频下的Q值。基于Jazz 0.35μm SiGe BiCMOS工艺,利用射频仿真软件ADS完成电路设计与仿真。仿真结果表明,在联合采用了Cascode拓扑和RC反馈网络后,在频率大于1GHz时,有源电感的Q值明显提高;在1.3~3GHz频率范围内,Q值均大于20;在2.1GHz时,Q值达到最大值4 416,电感值变化范围为6.9~12nH。

摘要：为了实现电感-电容压控振荡器(LC VCO)的全集成和小面积,同时使其振荡频率具有较宽的可调范围和较低的相位噪声,采用差分有源电感和Q值增强共源共栅电路结构,对LC VCO进行设计。采用差分有源电感代替螺旋电感,减小了芯片面积,并利用有源电感的可调性,增大了振荡频率的可调范围。采用Q值增强共源共栅电路结构,增加了LC VCO的输出功率和Q值,进而减小了相位噪声。基于TSMC 0.18μm RF CMOS工艺,采用Cadence仿真工具对LC VCO进行仿真验证。结果表明,LC VCO振荡频率的可调范围高达129%,在偏离最大振荡频率1MHz处,最低相位噪声为-121.4dBc/Hz,直流功耗为11mW,优值FOMT(考虑到调谐范围)为-193.6dBc/Hz。

摘要：设计了一款应用于5G-WiFi的可变增益有源巴伦LNA。该LNA输入级在采用共源共栅结构的基础上加入了阻容并联负反馈和源级电感负反馈,在保证低噪声的同时提高了电路线性度;第二级通过编程和改变控制电压实现了增益双调节功能;输出级采用有源巴伦结构实现了信号振幅相同、相位相反的差分输出。电路基于TSMC 0.18μm CMOS工艺库仿真,结果表明,在5.8GHz频率下,电路噪声系数为3.7dB,最大增益可调节范围为5-20dB,线性度IIP3达到-2.5dBm,输入、输出的回波损耗均小于-25dB。