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基于滤波网络综合的宽带功率放大器设计
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作者 姚小江 周图镔 丛密芳 《微波学报》 北大核心 2025年第3期45-48,56,共5页
提出了一种滤波匹配网络的功率放大器设计方法。该方法将高阶匹配网络转换为具有晶体管寄生输出电容和寄生封装电感的低阶无源匹配网络,从而实现了更加紧凑的面积。为了验证所提出设计方法的可行性,设计了一款超宽带横向扩散金属氧化物... 提出了一种滤波匹配网络的功率放大器设计方法。该方法将高阶匹配网络转换为具有晶体管寄生输出电容和寄生封装电感的低阶无源匹配网络,从而实现了更加紧凑的面积。为了验证所提出设计方法的可行性,设计了一款超宽带横向扩散金属氧化物半导体功率放大器进行验证。测试结果:在300 MHz~900 MHz范围内,其输出功率在49.3 dBm~50.9 dBm之间,漏极效率为50%~68%。此外,利用W-CDMA信号对电路进行了线性度指标测试:在44 dBm的输出功率下,整个带宽的邻信道功率比值低于-43 dBc,在48 dBm的输出功率下,其仍然能够维持在-30 dBc左右。实验结果表明,所提出的网络综合方法在超宽带功率放大器的设计中能够很好地满足各项性能指标,因此用于宽带设计具有一定优势。 展开更多
关键词 功率放大器 超宽带 滤波网络 横向扩散金属氧化物半导体
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基于互补金属氧化物半导体的高精度地沟油检测计 被引量:1
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作者 杨洁 黄海深 李阳军 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2016年第9期44-48,153,共6页
利用地沟油与正常食用油的导电率不同导致单位体积电阻不同,提出一种基于互补金属氧化物半导体工艺(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)的线性检测模块。由于使用直接选择与短接到地的方法实现电阻串分压,使得分压线性度更... 利用地沟油与正常食用油的导电率不同导致单位体积电阻不同,提出一种基于互补金属氧化物半导体工艺(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)的线性检测模块。由于使用直接选择与短接到地的方法实现电阻串分压,使得分压线性度更高。在脉冲计数的作用下,电阻分压通过与参考电压相比较可以得到不同的高电平数,不仅可以区分地沟油与正常食用油,还可以得出正常油掺入地沟油的质量分数。在检测计核心电路设计方面,由于采用CMOS工艺设计,所以可以实现低面积和低功耗的检测。 展开更多
关键词 地沟油 互补金属氧化物半导体 电导率 电阻分压
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高功率微波作用下金属氧化物半导体场效应管响应
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作者 李勇 谢海燕 +2 位作者 杨志强 宣春 夏洪富 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期210-215,共6页
采用基于半导体漂移扩散模型的数值模拟软件对高功率微波(HPM)作用下金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)的响应进行了数值模拟研究。对MOSFET在HPM作用下的输出特性以及器件内部响应进行了数值模拟。计算结果表明,在MOSFET栅极加载HPM后... 采用基于半导体漂移扩散模型的数值模拟软件对高功率微波(HPM)作用下金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)的响应进行了数值模拟研究。对MOSFET在HPM作用下的输出特性以及器件内部响应进行了数值模拟。计算结果表明,在MOSFET栅极加载HPM后,随着注入HPM幅值的增大,会使得器件的正向电压小于开启电压,从而使得输出电流的波形发生形变。在器件内部,导电沟道靠近源极一端的电场强度最大,热量产生集中在这一区域。在脉冲正半周期时,温度峰值位于沟道源极一端,负半周期时,器件内部几乎没有电流,器件内的温度峰值在热扩散效应的影响下趋向于导电沟道中部。 展开更多
关键词 功率微波 金属氧化物半导体场效应管 半导体
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用全耗尽绝缘硅互补型金属氧化物半导体集成技术实现一种激光测距电路
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作者 张新 高勇 +2 位作者 刘善喜 安涛 徐春叶 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期278-281,共4页
在对薄膜全耗尽绝缘硅互补型金属氧化物半导体 (SOICMOS)结构进行模拟和测试基础上 ,采用薄膜全耗尽绝缘硅 (SOI)结构 ,并在工艺中利用优质栅氧化、Ti硅化物、轻掺杂漏 (LDD)结构等关键技术实现了一种高速低功耗SOICMOS激光测距集成电... 在对薄膜全耗尽绝缘硅互补型金属氧化物半导体 (SOICMOS)结构进行模拟和测试基础上 ,采用薄膜全耗尽绝缘硅 (SOI)结构 ,并在工艺中利用优质栅氧化、Ti硅化物、轻掺杂漏 (LDD)结构等关键技术实现了一种高速低功耗SOICMOS激光测距集成电路。测试结果表明 :1.2 μm器件 10 1级环振单门延迟为 2 5 2 ps ,总延迟为 5 4.2ns .电路静态功耗约为 3mW ,动态功耗为 展开更多
关键词 互补金属氧化物半导体 绝缘硅 SOI 氧化 动态功耗 电路 静态功耗 延迟 CMOS 集成技术
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基于金属氧化物半导体场效应管的Marx发生器 被引量:2
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作者 刁文豪 江伟华 王新新 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期565-568,共4页
给出了一种基于半导体开关的脉冲功率源的设计原理和方法。与标准的Marx发生器相比,用金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)替代气体火花隙开关,用二极管替代电阻,由于可重复频率运行,所以能够有效地减少电路损耗。由于电路器件特性差异不... 给出了一种基于半导体开关的脉冲功率源的设计原理和方法。与标准的Marx发生器相比,用金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)替代气体火花隙开关,用二极管替代电阻,由于可重复频率运行,所以能够有效地减少电路损耗。由于电路器件特性差异不同,在实验中采取对每一级的开关驱动信号进行单独调节,以补偿器件差异对同步性带来的影响。另外,实验对开关进行光纤隔离,而对强弱电的隔离采用DC-DC转换器,这不仅有利于保护实验设备,而且对Marx多级电路的同步性也有很大的贡献。设计的Marx发生器级数为16级,并给出了单次脉冲和重复频率两种情况下的实验结果。 展开更多
关键词 脉冲功率 高电压 半导体开关 MARX发生器 金属氧化物半导体场效应管
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基于模拟预失真的2.4 GHz CMOS功率放大器设计 被引量:2
6
作者 徐乐 陶李 +1 位作者 刘宏 田彤 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第3期63-66,共4页
基于65 nm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺,设计一种2. 4 GHz的两级全差分功率放大器。通过采用片上变压器实现单端信号和差分信号之间的转换和输入输出阻抗匹配和将驱动级作为预失真器的模拟预失真技术提高线性度,从而实现高增益、高... 基于65 nm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺,设计一种2. 4 GHz的两级全差分功率放大器。通过采用片上变压器实现单端信号和差分信号之间的转换和输入输出阻抗匹配和将驱动级作为预失真器的模拟预失真技术提高线性度,从而实现高增益、高集成度和高线性度的功率放大器芯片。芯片面积为1. 08 mm×1. 37 mm。仿真结果表明:在2. 4 GHz的工作频点,功率放大器的-1 d B输出功率为22. 9 d Bm,功率附加效率为23. 5%,小信号增益为27. 2 d B,三阶交调失真为-35. 6 d Bc。 展开更多
关键词 互补金属氧化物半导体功率放大器 片上变压器 模拟预失真 高线性度
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LDMOS微波功率放大器分析与设计 被引量:4
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作者 韩红波 郝跃 +1 位作者 冯辉 李德昌 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期158-161,共4页
在对晶体管绝对稳定性分析的基础上,根据负载牵引得到的晶体管的输入输出阻抗运用共轭匹配,成功设计出2级LDMOS微波功率放大器,P-1大于45 dBm,在1580-1650 MHz功率增益30 dB以上,PAE大于30%。同时,得到了最终的版图并且运用MOMENTUM对... 在对晶体管绝对稳定性分析的基础上,根据负载牵引得到的晶体管的输入输出阻抗运用共轭匹配,成功设计出2级LDMOS微波功率放大器,P-1大于45 dBm,在1580-1650 MHz功率增益30 dB以上,PAE大于30%。同时,得到了最终的版图并且运用MOMENTUM对它进行了2.5D仿真,得到了理想的结果。 展开更多
关键词 横向扩散金属氧化物半导体 ADS软件 功率放大器 负载牵引法 共轭匹配
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2.45 GHz全集成CMOS功率放大器设计 被引量:2
8
作者 徐国栋 朱丽军 兰盛昌 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期62-64,81,共4页
在一个RF收发机系统中,功率放大器的集成问题一直是难点之一。首先简要介绍开关模式功率放大器及其提高效率的理论基础,然后采用0.18μm CMOS工艺给出了工作在2.45GHz的全集成单片功率放大器的设计,并采用ADS仿真软件验证了设计的正确性。
关键词 互补金属氧化物半导体 功率放大器 射频 集成电路
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基于双匹配的高效大功率Doherty功率放大器 被引量:2
9
作者 曾荣 周劼 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期352-354,372,共4页
针对Doherty功率放大器传统设计方法的不足,提出了一种双匹配设计技术,并给出了实现方法。基于LDMOS器件,用该方法设计了一款饱和功率为55 dBm的Doherty放大器。仿真结果显示,与未采用双匹配法相比,该Doherty放大器的效率改善更好。功... 针对Doherty功率放大器传统设计方法的不足,提出了一种双匹配设计技术,并给出了实现方法。基于LDMOS器件,用该方法设计了一款饱和功率为55 dBm的Doherty放大器。仿真结果显示,与未采用双匹配法相比,该Doherty放大器的效率改善更好。功率附加效率在6 dB回退点比平衡式放大器改善15%,在回退约8 dB的区间上,整体效率都在40%以上。实测结果表明,该放大器增益约12 dB,在输出回退6 dB的区间上,功率附加效率改善10%。 展开更多
关键词 DOHERTY 双匹配 功率附加效率 功率放大器 横向扩散金属氧化物半导体器件
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一种高频E类功率放大器设计方法 被引量:2
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作者 刘超 陈钟荣 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期658-662,共5页
E类功率放大器(PA)具有设计简单和高效率的优点,然而频率较高时功率管的寄生输出电容大于E类功率放大器所需的电容,这个寄生输出电容导致E类功率放大器的效率降低。提出一种高频E类功率放大器的设计方法,使用负载牵引得到考虑寄生输... E类功率放大器(PA)具有设计简单和高效率的优点,然而频率较高时功率管的寄生输出电容大于E类功率放大器所需的电容,这个寄生输出电容导致E类功率放大器的效率降低。提出一种高频E类功率放大器的设计方法,使用负载牵引得到考虑寄生输出电容后的最佳负载阻抗,再结合谐波阻抗控制方法设计E类功率放大器。采用飞思卡尔的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)功率管MRF21010设计了一款工作在930~960 MHz的E类功率放大器。测试数据表明,该功率放大器的输出功率为36.8 d Bm(4.79 W),具有79.4%的功率附加效率。 展开更多
关键词 负载牵引 E类 功率放大器(PA) 最大频率 横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS) 谐波阻抗
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X波段SiGe BiCMOS功率放大器设计
11
作者 陈君涛 王绍权 廖余立 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期353-356,共4页
采用0.13μm Si Ge双极互补型金属氧化物半导体(Bi CMOS)工艺,设计了一款X波段功率放大器芯片。通过采用共射共基放大器电路结构和有源线性化偏置电路,提高了电路耐压值和功放最大输出功率。通过两级共射共基放大电路级联,结合级间匹... 采用0.13μm Si Ge双极互补型金属氧化物半导体(Bi CMOS)工艺,设计了一款X波段功率放大器芯片。通过采用共射共基放大器电路结构和有源线性化偏置电路,提高了电路耐压值和功放最大输出功率。通过两级共射共基放大电路级联,结合级间匹配电路及输出匹配电路,提高了放大器的增益和工作带宽。采用非均匀功率管版图布局及镇流电阻,提升功率放大器电路可靠性。测试结果表明,在8-12 GHz频段内,放大器回波损耗均小于-10 d B,小信号增益大于30 d B,1 d B压缩点输出功率为16 d Bm,饱和功率大于19 d Bm,峰值饱和功率附加效率大于18%。该放大器工作在AB类,采用5 V供电,静态工作电流为80 m A,面积为1.22 mm×0.73 mm。 展开更多
关键词 功率放大器 SiGe双极互补金属氧化物半导体(BiCMOS) 线性化偏置电路 功率附加效率 结温
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LDMOS射频功率放大器电热记忆效应研究
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作者 冯永生 刘元安 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期33-36,共4页
以横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)场效应管射频功率放大器为例,介绍了LDMOS FET电热效应模型,理论推导了LDMOS FET的结温与其耗散功率的量化关系。
关键词 横向扩散金属氧化物半导体 功率放大器 记忆效应 互调失真
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应用于电磁超声的DE类功率放大器驱动电路设计
13
作者 王新华 滕利臣 +1 位作者 王奇之 涂承媛 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期203-209,共7页
为了进一步增强电磁超声激励源的激发效能,提高电磁超声换能器的工作效率,基于射频技术提出了一种DE类射频功率放大器,通过采用隔离电源方法,有效地解决了高边金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的"浮地"问题,实现了高频... 为了进一步增强电磁超声激励源的激发效能,提高电磁超声换能器的工作效率,基于射频技术提出了一种DE类射频功率放大器,通过采用隔离电源方法,有效地解决了高边金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的"浮地"问题,实现了高频隔离.通过分析MOSFET开关工作状态及控制特性,确立了MOSFET开关的基本工作过程,从而建立了一种MOSFET驱动电路设计方法.通过对关键元件的选型设计与算法研究,构建了DE类功率放大器的驱动电路.实验结果表明:设计的MOSFET驱动电路的输出信号电压幅值为13.4 V,占空比50%,频率为1MHz,输出信号稳定,实现了对MOSFET的可靠驱动,能够满足实际应用. 展开更多
关键词 DE类功率放大器 金属-氧化物半导体场效应晶体管 电源模块
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应用于宽带功率放大器的开关电容调谐技术
14
作者 李红 徐元中 《光通信研究》 北大核心 2016年第2期44-46,共3页
设计了一种工作于0.7-3GHz、最高输出功率为23.6dBm 的CMOS(互补式金属氧化物半导体)宽带PA (功率放大器),该PA由单级放大器组成,采用全差分Cascode电路结构.PA的输入、输出端均采用开关电容并联片上变压器的形式实现宽带匹配,通过... 设计了一种工作于0.7-3GHz、最高输出功率为23.6dBm 的CMOS(互补式金属氧化物半导体)宽带PA (功率放大器),该PA由单级放大器组成,采用全差分Cascode电路结构.PA的输入、输出端均采用开关电容并联片上变压器的形式实现宽带匹配,通过数字信号控制改变容值大小,进而调谐PA 的工作频点,实现宽带工作范围.该PA 基于TSMC0.18μmCMOS工艺模型进行设计,采用AgilentADS软件进行PA 性能仿真和片上变压器的设计.版图仿真结果表明:在0.7-3GHz频段内,PA的输入完全匹配(S11〈-10dB),小信号增益S21在1.7GHz达到27dB,芯片面积仅为0.75mm^2. 展开更多
关键词 互补金属氧化物半导体 功率放大器 开关电容 宽带匹配
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60GHz 11dBm CMOS功率放大器设计 被引量:3
15
作者 郭超 张文俊 余志平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1231-1234,共4页
近年来60 GHz附近的一个连续频段可以自由使用,这为短距离的无线个域网等高速率传输的应用提供了条件。设计了一个工作在60 GHz的CMOS功率放大器。采用台积电0.13μmRF-CMOS工艺设计制造,芯片面积为0.35mm×0.4 mm,最大线性输出功率... 近年来60 GHz附近的一个连续频段可以自由使用,这为短距离的无线个域网等高速率传输的应用提供了条件。设计了一个工作在60 GHz的CMOS功率放大器。采用台积电0.13μmRF-CMOS工艺设计制造,芯片面积为0.35mm×0.4 mm,最大线性输出功率为11 dBm,增益为9.7 dB,漏极增加效率(ηPAE)为9.1%。达到应用在通信距离为10 m的无线个域网(WPAN)射频电路中的要求。设计中采用了厚栅氧化层工艺器件和Load-Pull方法设计最优化输出阻抗Zopt,以提高输出功率。该方法能较大提高CMOS功率放大器的输出功率,可以应用到各种CMOS功率放大器设计中。 展开更多
关键词 功率放大器 射频 互补金属氧化物半导体 个域网 负载牵引
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基于0.13μm CMOS的WiFi功率放大器设计 被引量:1
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作者 齐文正 林敏 +2 位作者 杨根庆 董业民 黄水根 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期178-183,共6页
基于TSMC 0.13μm CMOS工艺,设计了一款适用于无线保真(Wi Fi)收发机的发射端、工作在2.4 GHz且增益可控的三级级联功率放大器。驱动级采用单管结构,后两级采用共源共栅(MOSFET)结构。利用调节共源共栅晶体管栅极的电容来改变栅极电压... 基于TSMC 0.13μm CMOS工艺,设计了一款适用于无线保真(Wi Fi)收发机的发射端、工作在2.4 GHz且增益可控的三级级联功率放大器。驱动级采用单管结构,后两级采用共源共栅(MOSFET)结构。利用调节共源共栅晶体管栅极的电容来改变栅极电压的相位,进而弥补了共源共栅结构的劣势,增加了整个系统的线性度和增益。另外,使用外部数字信号控制每级偏置的大小来适应不同的输出需求。整个结构采用电源电压:第一级为1.8 V,后两级为3.3 V,芯片面积为1.93 mm×1.4 mm。利用Candence Spectre RF软件工具对所设计的功率放大器进行仿真。结果表明,在2.4 GHz的工作频点,功率放大器的饱和输出功率为24.9 d Bm,最大功率附加效率为22%,小信号增益达到28 d B。 展开更多
关键词 互补金属氧化物半导体(CMOS) 无线保真(WiFi) 功率放大器(PA) 线性度 共源共栅
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2.4GHz全集成CMOS Doherty功率放大器 被引量:1
17
作者 杨东旭 王洪瑞 +4 位作者 唐杨 曾大杰 张雷 张莉 余志平 《微波学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期6-9,共4页
采用0.18μm CMOS工艺设计并制作了一个2.4 GHz全集成CMOS Doherty功率放大器。着重考虑了片上螺旋电感的回流路径对电感模型的影响,并在设计中使用了一种新颖的螺旋电感版图结构来避免回流路径的影响。实测结果表明该功率放大器增益达... 采用0.18μm CMOS工艺设计并制作了一个2.4 GHz全集成CMOS Doherty功率放大器。着重考虑了片上螺旋电感的回流路径对电感模型的影响,并在设计中使用了一种新颖的螺旋电感版图结构来避免回流路径的影响。实测结果表明该功率放大器增益达到16dB,1dB压缩点为20.5dBm,峰值输出功率和对应功率附加效率分别为21.2dBm和20.4%,整个芯片面积为2.8mm×1.7mm。 展开更多
关键词 互补金属氧化物半导体(CMOS) 电感 DOHERTY功率放大器 全集成
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VHF波段80W宽带线性功率放大器 被引量:1
18
作者 黄鹏 刘小军 方广有 《科学技术与工程》 2009年第12期3257-3261,共5页
针对高分辨率成像冰川厚度探测雷达设计了一款VHF波段宽带高功率线性放大器。以硅VDMOS器件作为功放管,采用推挽结构和传输线变压器阻抗变换网络相结合的方法,实现了50MHz~200MHz频带范围内80W线性功率输出。该放大器由四级级联组成,... 针对高分辨率成像冰川厚度探测雷达设计了一款VHF波段宽带高功率线性放大器。以硅VDMOS器件作为功放管,采用推挽结构和传输线变压器阻抗变换网络相结合的方法,实现了50MHz~200MHz频带范围内80W线性功率输出。该放大器由四级级联组成,每一级均采用ADS作负载牵引仿真确定最佳负载阻抗并用负反馈技术确保增益平坦。测试结果表明,1dB压缩点输出功率为80W,增益54dB,附加效率40%,谐波小于-30dBc。 展开更多
关键词 功率放大器 垂直双向扩散金属-氧化物导体(Vertical Double Diffused Metal OXIDE Semiconductor VDMOS) 推挽 传输线变压器 负反馈 负载牵引
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英飞凌和博世签订功率半导体合作协议
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《现代电子技术》 2009年第8期177-177,共1页
关键词 功率半导体 合作协议 金属氧化物半导体场效应晶体管 半导体制造工艺 功率MOSFET 半导体工厂 股份公司 斯图加特
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低功耗轨至轨CMOS运算放大器设计 被引量:3
20
作者 刘华珠 黄海云 宋瑞 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期463-465,482,共4页
设计了一个1.5 V低功耗轨至轨CMOS运算放大器。电路设计中为了使输入共模电压范围达到轨至轨性能,采用了NMOS管和PMOS管并联的互补差动对输入结构,并采用成比例的电流镜技术实现了输入级跨导的恒定。在中间增益级设计中,采用了适合在低... 设计了一个1.5 V低功耗轨至轨CMOS运算放大器。电路设计中为了使输入共模电压范围达到轨至轨性能,采用了NMOS管和PMOS管并联的互补差动对输入结构,并采用成比例的电流镜技术实现了输入级跨导的恒定。在中间增益级设计中,采用了适合在低压工作的低压宽摆幅共源共栅结构;在输出级设计时,为了提高效率,采用了简单的推挽共源级放大器作为输出级,使得输出电压摆幅基本上达到了轨至轨。当接100 pF电容负载和1 kΩ电阻负载时,运放的静态功耗只有290μW,直流开环增益约为76 dB,相位裕度约为69°,单位增益带宽约为1 MHz。 展开更多
关键词 低功耗 轨至轨 互补金属氧化物半导体 运算放大器 恒跨导
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