基于RFCMOS工藝低噪聲放大器和功率放大器設計.pdf

1、隨著無線通信技術的迅速發(fā)展和CMOS工藝的不斷提高，使得基于CMOS工藝實現的無線射頻集成電路(RFIC)得到更加廣泛應用，并向低成本、低功耗、小尺寸、高集成度、多標準、多頻段的方向發(fā)展。并使得傳統(tǒng)用GaAs、BiCMOS工藝實現的RFIC已經可以在CMOS工藝上實現，并具有與數字基帶電路集成的優(yōu)勢，為實現系統(tǒng)級芯片(SoC)奠定了良好的基礎。因此，本文基于CMOS工藝設計了一個工作在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、研究意義以及國內外雙頻段低噪聲放大器和Doherty功率放大器的研究現狀。論文在總結了相關文獻資料的基礎上，對放大器主要性能參數、低噪聲放大器常見的輸入阻抗匹配結構、二端口噪聲理論和MOSFET二端口噪聲參數、功耗約束下的低噪聲放大器的噪聲優(yōu)化進行了分析。接著論文為節(jié)省面積采用電感改進技術，為降低功耗采用了電流復用技術并分析了多種電流復用結構的優(yōu)缺點以

3、及改進方法，最后分別對輸入輸出端進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，仿真結果表明同時工作在900MHz/1900MHz上的增益均大于16dB，噪聲系數均小于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、工作類型和提高功率放大器效率的幾種技術進行了分析，并提出了Doherty功率放大器的設計。接著對Doherty技術功率放大器的基本原理進行了分析和總結。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的機理及其給功率放大器設計帶來的影響。針對CMOS工藝下的這兩大挑戰(zhàn)，本文設計的2.4GHz Doherty功率放大器功率級利用厚柵器件，驅動級采用自偏置的共源共柵結構，并對傳統(tǒng)的自偏置結構和改進型自偏置結構做了對比，證明改進型的自偏置共柵管(M2)的Vgd的電壓差相對傳統(tǒng)結