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文檔簡介
1、近幾年來,移動通信、衛(wèi)星導(dǎo)航、射頻識別等無線通信技術(shù)得到了迅速發(fā)展,這些應(yīng)用在人們?nèi)粘I钪幸呀?jīng)變得不可或缺。無線通訊應(yīng)用領(lǐng)域的收發(fā)機架構(gòu)和系統(tǒng)正逐漸向高集成度、低功耗、低成本的方向發(fā)展。射頻功率放大器是無線通信系統(tǒng)發(fā)射機中的重要模塊之一,其性能好壞直接影響整個通信系統(tǒng)能否正常工作并提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。CMOS功率放大器能夠有效提高系統(tǒng)集成度、減小功耗、降低成本,無論在學(xué)術(shù)界還是工業(yè)界,如何用CMOS工藝實現(xiàn)功率放大器模塊都已經(jīng)成為了研究的
2、熱點。
本文首先詳細分析了各種功率放大器的電路結(jié)構(gòu)和性能特點,在此基礎(chǔ)上決定采用適用于恒包絡(luò)調(diào)制的開關(guān)類功率放大器實現(xiàn)調(diào)制信號的功率放大,此類功放相對于傳統(tǒng)的線性功率放大器有更高的效率,其中E類開關(guān)功率放大器由于其高效、易于實現(xiàn)等特點被廣泛運用,但在低頻率時E類功率放大器難以達到足夠的輸出功率和效率。本文實現(xiàn)的多頻段開關(guān)功率放大器在高頻段(433MHz)采用E類匹配方式,在較低的頻段(315MHz、230MHz)采用新穎的方波
3、匹配。為了保證電路穩(wěn)定工作,輸出開關(guān)晶體管采用Cascode結(jié)構(gòu),經(jīng)過電路分析,共源級設(shè)計為薄柵氧晶體管,共柵級為厚柵氧晶體管。采用改變輸出晶體管尺寸的方法實現(xiàn)輸出功率的數(shù)字控制,此方法具有39dB的大輸出功率控制范圍,同時在功率回退情況下也有相對較高的漏極效率。
本文采用0.18μm標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝,使用Cadence Spectre工具進行設(shè)計與仿真,Virtuoso工具進行版圖繪制。版圖后仿中,在230MHz、315MH
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