基于CMOS工艺的高线性宽带放大器芯片设计

• 作者: 何宁 李烁星 张萌 何乐
• 来源期刊: 电子器件
• 学科: 工学
• 关键词: 宽带 高线性度 放大器芯片 射频CMOS工艺
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 页码范围: 1292-1297
• 页数: 6页
• 分类号: TP433
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-9490.2021.06.002

摘要

展示了一款基于TSMC 0.18μm RF CMOS工艺设计的高线性宽带放大器芯片,该芯片可覆盖P波段、L波段、S波段,实现宽带放大.放大器采用三级级联结构,包括输入级、中间级和输出级.输入级采用两级级联的共栅结构,在实现输入宽带匹配的同时,可有效提升隔离度,并提供一定的电压增益;中间级采用高输入阻抗的共源结构分布式放大电路,延展带宽,通过电压传递的方式降低级间匹配难度,减少片上电感使用;输出级在传统的共源结构基础上,通过电感负载及增加电阻负反馈的功率放大器设计方法,在延展带宽的同时提高了线性度,折中功率输出,PAE得到优化.芯片通过流片面积为0.7 mm×1.2 mm,测试结果显示,该放大器工作频率可覆盖500 MHz～2.5 GHz,工作带宽>1.5 GHz,相对带宽达到100％,OP1dB>9 dBm,增益S21>16 dB,达到了宽带放大和高线性度性能要求,验证了本文所述理论的正确性,满足综合射频(通信、雷达、电子战)应用需求.