一种3.3 V/0.6μm轨对轨CMOS运算放大器的设计

基于0.6μm CMOS工艺,设计了一种轨对轨运算放大器.讨论了该运算放大器的原理、性能及设计方法,并进行了模拟仿真.此运算放大器采用了3.3V单电源供电,其输入共模范围和输出信号摆幅接近于地和电源电压,即所谓输入和输出电压范围轨对轨.其运放的小信号增益为77dB,单位增益带宽为4.32MHz,相位裕度为79度.由于电路简单,工作稳定,输入输出线性动态范围宽,非常适合于SOC芯片内集成.     

一种带消失调电路的dB线性可变增益放大器设计

设计实现了一种增益连续型的dB线性中频可变增益放大器.该放大器由2级优化了线性度的可变增益单元级联而成,通过宽范围的指数增益产生电路的设计,实现放大器的增益与控制电压成dB线性;同时,还设计了1种连续时间型Gm-C反馈结构的消直流失调电路,可实时抑制放大器的输出直流失调电压.电路采用0.18μm CMOS工艺进行流片,测试结果表明,在3.3V电压下,连续增益动态范围为-10~46dB,-3dB带宽大于20 MHz,直流失调的抑制增益小于-5dB,核心电路面积仅为0.11mm2.     

基于55 nm CMOS工艺的可变增益放大器

为了实现5G通信系统中高数据传输速率的要求,满足宽带条件下接收信号幅度的大动态范围变化,基于Global Foundries 55 nm CMOS工艺提出一种宽带且增益大范围线性变化的可变增益放大器.在该可变增益放大器中,采用改进型Cherry-Hooper放大器结构使其动态范围和电路带宽有效扩展,并利用晶体管的可调谐特性,在不使用附加电路的前提下使增益变化具有良好线性,解决了CMOS电路中放大器增益与控制电压非线性变化的难题,同时添加低截止频率的高通滤波器,消除可变增益放大器的直流偏移,并降低其误码率.版图仿真结果表明,在-33.4～46.9 dB的超宽动态范围内实现增益线性变化,3-dB带宽对应的频率达到1.89 GHz(0.000 12～1.9 GHz),可变增益放大器芯片(核心区域,不含焊盘)面积仅为0.006mm~2.该可变增益放大器指标完全满足目前5G宽带通信系统的要求.     

一种新颖的全差分CMOS运算放大器的设计

研究了一种全差分高增益、宽带宽CMOS运算跨导放大器 (OTA) .放大器采用三级折叠 级联结构 ,结合附加增益提高电路 ,大幅提高整个电路增益的同时获得较好的频率特性 ,采用 0 .35 μmCMOSN阱工艺设计 .HSPICE模拟结果放大器的带宽为 2 15MHz(相位裕度 6 2 .2°) ,开环增益为 10 3dB ,功耗仅为 2 .0 1mW .     

一种高性能低功耗两级全差分运算放大器设计

分析并设计了一种高速、高增益、低功耗的两级全差分运算放大器.该运算放大器用于高速高精度模数转换器中.运算放大器第一级采用增益自举cascode结构获得较大的直流增益,采用2个新的全差分运算放大器替代传统的4个单端运算放大器作为增益自举结构.该放大器采用SMIC 0.18μm CMOS工艺设计,电源电压1.8 V,直流增益125 dB,单位增益带宽300 MHz(负载3 pF),功耗6.3 mW,输出摆幅峰峰值达2 V.     

宽带直流放大器设计

设计了一种由低噪声仪表放大器INA217和可变增益宽带放大器AD603并辅以适当外围电路构成的宽带直流放大器。当输入电压有效值〈10mV时,电压增益可达到60dB左右,并可实现在0～60dB范围内手动连续调节和5dB的步进调节。输出信号无明显失真时,最大输出电压有效值为4V。输入电阻≥50Ω,3dB带宽为0～8MHz,在0—7MHz通频带内增益起伏≤1dB。此外,该放大器的增益可预置并显示,具有较好的实用性。     

宽控制可变增益放大器（VGA）电路的设计

宽控制可变增益放大器（VGA）电路,其控制电压范围从OV到3．3V,可控增益范围从-5dB到5dB变化,VGA电路利用了电压控制电阻再控制电流或电压输出,具有线性度高,大信号失真小,应用广泛的优点。     

一种带消失调电路的高线性度可变增益放大器

基于0.18μm CMOS工艺,设计了1种带消失调电路的高线性度可变增益放大器,在实现增益d B线性连续可调的前提下,提高了放大器的线性度;同时,设计了1种片上滤波器型消直流失调电路,可实时抑制放大器的输出直流失调电压.后仿结果表明,在3.3 V的供电电压下,连续增益动态范围为(-21.5)-21.5 d B,-3 d B带宽为27.5 MHz,在0 d B增益下,输入1 d B压缩点为10.7 d Bm,等效输入直流失调电压标准差为1.831 m V.     

基于AD603的程控直流宽带放大器设计

设计了一种程控高增益、宽带直流放大器.采用三级直接耦合级联放大方式,扩展了放大器的通频带宽,且具有良好的直流特性;采用数控增益自动稳定技术,提高了有效带宽内增益稳定性,在0~9 MHz频带内,增益起伏小于等于1dB;选用两路数控开关,分别实现40 dB和60 dB放大,提高了控制精度.系统具有键盘输入预置、增益可调、液晶显示等功能,具有较高的实用性.     

宽带直流放大器的设计

宽带直流放大器在无线通信领域,尤其是发射机的末级有重要的用途.通过各种方案的比较,系统采用运放0PA690作为前级和中间级放大,输出级采用±15 V供电的视频运放AD811,辅以相应的偏置电路和程控可调电阻实现增益的调节,以单片机MSP430为控制核心;设计出电压增益Av范围为0～60dB,最大输出电压有效值V0≥10V,3dB通频带为0～10MHz的宽带直流放大器.人机接口采用红外遥控及LCD液晶显示器,控制界面直观、简洁,具有良好的人机交互性能.     

A wideband CMOS variable gain low noise amplifier

In this paper, a novel structure of linear-in-dB gain control is introduced. Based on this structure, a wideband variable gain low noise amplifier (VGLNA) has been designed and implemented in 0.18μm RF CMOS technology. The measured results show a good linear-in-dB gain control characteristic with 15 dB dynamic range. It can operate in the frequency range of MHz and consumes 30mW from 1.8V power supply. The minimum noise figure is 4.1 dB at the 48～860 maximum gain and the input P1dB is greater than -16.5dBm.     

用于北斗二代/GPS接收机的低功耗自动增益控制策略

提出一种用于北斗二代/GPS兼容系统的自动增益控制策略, 并采用数模混合的结构实现55 dB增益控制范围及简单的反馈控制环路。此策略通过复用模数转换器的采样结果,自动调整电压控制增益放大器和数控增益放大器的增益。与传统自动增益放大器相比较, 无需功率检测器或者检波器, 大大降低了功耗水平。此增益控制策略在台积电 0.18 μm工艺下进行验证。测试结果显示其建立时间小于1 ms, 仅消耗2 mA功耗, 符合在北斗二代和GPS系统对自动增益控制电路的指标要求。     

光放大器的性能界限

本文系统地研究了掺铒光纤放大器在相干光纤通信系统中作为线性中继应用的性能界限。由噪声累积效应分析得到了最佳光增益和最佳级联数,探讨了光放大器噪声的调制方式对多路通信和传输系统中光放大器级联数目的影响,指出了饱和输出功率为限制级联数的主要因素。在相同的功率代价条件下,DPSK的比特率和动态范围分别比ASK系统大4倍和6dB。可望在2.4Gb/s的DPSK系统中级联200个EDFA,使系统传输距离达到几万公里,以满足超高速、越长距离光纤传输系统的要求。     

一款应用于LTE移动终端的射频功率放大器设计

基于WIN InGaP/GaAsHBT工艺,设计了一款应用于LTE移动终端的射频功率放大器。工作在AB类偏置状态,由三级放大电路级联构成,并带有温度补偿和线性化的偏置电路。芯片版图面积为1410×785μm2,电源电压为3.4V。仿真结果显示:功率增益大于30.1dB、1dB压缩点输出功率为31.2dB.m,在Band38(2570～2620)MHz内,输入回波损耗S11小于-15dB,S21大于30.1dB,输出回波损耗S22低于-25dB,1dB压缩点输出功率的功率附加效率高达36.6%。     

一个单端LO输入的新型混频器电路

设计了一个基于工作在线性区的MOSFET的新型宽带混频器.此混频器以标准CMOS工艺和简单的电路实现了现代无线通讯系统高线性度、低压和低功耗的要求,工作频带宽,且只需单端本振输入,解决了本振信号的单双端变换问题.由仿真结果可知:电路工作电压为1.2 V,功耗3.8 mW,增益为13.8 dB,P-1 dB为-4 dBm,噪声为12 dB.     

2.45GHz单级低噪声放大器的设计

设计了一种基于高电子迁移率晶体管ATF54143的单级低噪声放大器,采用ADS软件进行了设计优化。仿真结果表明在2.45 GHz处噪声系数小于1.5 d B,增益大于16.4 d B,稳定系数大于1.1,输入与输出的电压驻波比都小于1.1。在仿真基础上进行了实物加工,实测结果在2.45 GHz处|S21|为8.3 d B,|S11|和|S22|最小值分别为-13.5 d B,-17.2 d B,1 d B压缩点的输出功率约为10 d Bm。该放大器可应用于S波段的无线局域网,射频识别和北斗导航系统等领域。     

Linear-in-dB Variable-Gain Downconversion Mixer for Zero Intermediate Frequency Receivers

Introduction The zero intermediate frequency (ZIF) receiver archi- tecture[1-4] provides smaller form factors, fewer parts, lower power consumption, and lower cost transceivers. The incoming radio frequency (RF) signal is translated directly to the baseba…     

平衡式Ku波段低噪声放大器ADS仿真

平衡放大技术具有驻波特性好,增益高,易级联等特点。这里把平衡放大技术应用到Ku波段低噪声放大器的设计当中,在保证低噪声和功率增益的同时,用以提高低噪放的驻波比和增益平坦度。ADS仿真结果显示,在10～12 GHz频带范围内,低噪声放大器绝对稳定,噪声系数≤0.7 dB,功率增益达到≤10 dB,通过采用平衡放大技术,输入输出驻波比≤1.12∶1,带内波动≤0.5 dB。提高了低噪声放大器的有效工作带宽。     

一款工作于2.4 GHz频段的带有源负载的高性能双平衡有源混频器

对带有源负载的CMOS双平衡Gilbert有源混频器的1/f噪声、线性度与转换增益进行深入分析。这款采用PMOSFETs做负载的混频器工作于2.4 GHz频段。为降低混频器的1/f噪声, 利用双阱工艺中的寄生垂直NPN晶体管作为开关, 同时在PMOSFETs处并联最低噪声的分流电路作为负载。运用在PMOSFETs处的高性能运算放大器, 不仅为零中频输出提供了合适的直流偏置电压, 以避免下级电路的饱和, 并能够为混频器提供足够高的转换增益。同时, 在输入跨导(G_m)级电路中采用电容交叉耦合电路能够将转换增益进一步提高。为了增加混频器的线性度, 采用共栅放大器作为输入跨导级电路。这款混频器采用TSMC 0.18m 1-Poly 6-Metal RF CMOS工艺, 在1.5 V电源电压、3 mA的电流消耗下获得了17.78 dB的转换增益、13.24 dB的噪声因子和4.45 dBm输入三阶交调点的高性能。     

格栅编码在离散多频音调制中的应用

讨论了采用格栅编码的离散多频音调制（ＤＭＴ）系统，并推导出了编码增益的具体计算方法。该系统可获得３～６ｄＢ的编码增益，等效于降时误码率或传送距离更远。