基于Darlington Cascode结构的SiGe异质结双极晶体管UWB低噪声放大器的设计 被引量：4

1

作者 丁春宝 张万荣 +7 位作者 金冬月 谢红云 陈亮 沈佩 张东晖 刘波宇 周永强 郭振杰 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1070-1076,共7页

详细地分析了Cascode结构的线性度和3dB带宽，利用Cascode结构的高线性度和Darlington结构的高增益的优点构成了Darlington—Cascode结构，在此基础上，基于台积电TSMC0．35μm SiGe工艺，设计了一款芯片面积小的满足超宽带（UWB）标准... 详细地分析了Cascode结构的线性度和3dB带宽，利用Cascode结构的高线性度和Darlington结构的高增益的优点构成了Darlington—Cascode结构，在此基础上，基于台积电TSMC0．35μm SiGe工艺，设计了一款芯片面积小的满足超宽带（UWB）标准的无电感SiGe异质结双晶体管（HBT）低噪声放大器（LNA）。该放大器利用电阻反馈结构替代了电感-电容（LC）匹配网络结构，实现了输入、输出阻抗匹配，未采用无源电感，节省了芯片面积，芯片面积仅为0．046mm2，并将Darlington—Cascode结构作为LNA的输出级，既提高了增益，又提高了线性度。LNA版图仿真结果表明，在UWB频带范围内，LNA的增益为19．5～20dB，增益平坦度为4-0．25dB；输入、输出匹配良好；线性度为-5- -2dBm；在整个频段内，无条件稳定。 展开更多

关键词 低噪声放大器(LNA) SiGe异质结双极晶体管(HBT) 电阻反馈 线性度 共射-共基放大器

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3～6GHz SiGe HBT Cascode低噪声放大器的设计 被引量：5

2

作者 丁春宝 张万荣 +5 位作者 谢红云 沈珮 陈亮 尤云霞 孙博韬 王任卿 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1162-1166,共5页

基于Jazz 0.35μm SiGe工艺设计一款满足UWB和IEEE802.11a标准的低噪声放大器.采用并联电感峰化技术与Cascode结构来展宽带宽;完成了芯片版图的设计,芯片面积为1.16 mm×0.78 mm;在带宽为3～6 GHz范围内,最大增益为26.9 dB,增益平... 基于Jazz 0.35μm SiGe工艺设计一款满足UWB和IEEE802.11a标准的低噪声放大器.采用并联电感峰化技术与Cascode结构来展宽带宽;完成了芯片版图的设计,芯片面积为1.16 mm×0.78 mm;在带宽为3～6 GHz范围内,最大增益为26.9 dB,增益平坦度为±0.9 dB.放大器的输入输出匹配良好,其回波损耗S11和S22均小于-10dB,输入与输出驻波比小于1.5,1 dB压缩点为-22.9 dBm.在整个频段内,放大器无条件稳定. 展开更多

关键词 低噪声放大器 SIGE异质结双极晶体管 达林顿对

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SiGe HBT低噪声放大器的设计与制造 被引量：5

3

作者 沈珮 张万荣 +1 位作者 金冬月 谢红云 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期2028-2032,共5页

该文设计和制作了一款单片集成硅锗异质结双极晶体管(SiGe HBT)低噪声放大器(LNA)。由于放大器采用复合型电阻负反馈结构,所以可灵活调整不同反馈电阻,同时获得合适的偏置、良好的端口匹配和低的噪声系数。基于0.35μm Si CMOS平面工艺... 该文设计和制作了一款单片集成硅锗异质结双极晶体管(SiGe HBT)低噪声放大器(LNA)。由于放大器采用复合型电阻负反馈结构,所以可灵活调整不同反馈电阻,同时获得合适的偏置、良好的端口匹配和低的噪声系数。基于0.35μm Si CMOS平面工艺制定了放大器单芯片集成的工艺流程。为了进一步降低放大器的噪声系数,在制作放大器中SiGe器件时,采用钛硅合金(TiSi2)来减小晶体管基极电阻。由于没有使用占片面积大的螺旋电感,最终研制出的SiGe HBT LNA芯片面积仅为0.282mm2。测试结果表明,在工作频带0.2-1.2GHz内,LNA噪声系数低至2.5dB,增益高达26.7dB,输入输出端口反射系数分别小于-7.4dB和-10dB。 展开更多

关键词 硅锗异质结双极晶体管 低噪声放大器 单片集成 噪声系数

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TiSi_2在微波低噪声SiGe HBT中的应用 被引量：2

4

作者 张伟 王玉东 +5 位作者 熊小义 许军 单一林 李希有 刘爱华 钱佩信 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期40-43,共4页

通过在SiGe HBT外基区和多晶发射极上制作TiSi2,从而使器件的高频噪声系数得到进一步降低。以PD=200mW的SiGe HBT为例,采用TiSi2工艺的噪声系数典型值为F=1.6dB@1.1GHz,明显低于无TiSi2工艺SiGe HBT的2.0dB@1.1GHz,且频率越高,二者差别... 通过在SiGe HBT外基区和多晶发射极上制作TiSi2,从而使器件的高频噪声系数得到进一步降低。以PD=200mW的SiGe HBT为例,采用TiSi2工艺的噪声系数典型值为F=1.6dB@1.1GHz,明显低于无TiSi2工艺SiGe HBT的2.0dB@1.1GHz,且频率越高,二者差别越大。 展开更多

关键词 锗硅异质结双极晶体管 二硅化钛 微波 低噪声

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超宽带SiGe HBT低噪声放大器的设计和分析 被引量：3

5

作者 沈珮 张万荣 +2 位作者 金冬月 谢红云 黄毅文 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期77-82,共6页

设计了一款具有电阻反馈的新型超宽带（UWB）SiGe HBT低噪声放大器（LNA）。因为摒弃了使用占片面积大的电感，所以极大节省了放大器的芯片面积和制作成本。在新型放大器的反馈支路中，使用了复合分布式电阻和隔直流电容，代替了传统的... 设计了一款具有电阻反馈的新型超宽带（UWB）SiGe HBT低噪声放大器（LNA）。因为摒弃了使用占片面积大的电感，所以极大节省了放大器的芯片面积和制作成本。在新型放大器的反馈支路中，使用了复合分布式电阻和隔直流电容，代替了传统的单一电阻。用这种方式设计的LNA，仅通过调整与电容串联的电阻就可以极大地改善放大器的端口匹配，同时不牺牲偏置。最终设计出的LNA版图面积仅为0．144mm^2。仿真实验显示，在3．1—10GHz超宽频带内，新型UWB LNA实现了低于4．5dB的噪声系数、高达20dB的增益（增益平坦度仅为1．032dB），小于1．637的输出端驻波比，大于2．3的稳定因子。此研究成果对设计开发低成本、高性能的单片UWB LNA具有重要指导意义。 展开更多

关键词 低噪声放大器(LNA) SIGE异质结双极晶体管 超宽带(UWB) 阻抗匹配 噪声系数

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基于噪声抵消的有源匹配SiGe HBT低噪声放大器设计 被引量：1

6

作者 丁春宝 张万荣 +2 位作者 金冬月 谢红云 赵彦晓 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1822-1827,共6页

基于Jazz 0.35μm SiGe工艺,设计了一种满足2G、3G和WIMAX标准的有源匹配SiGe HBT低噪声放大器.利用共基极晶体管输入阻抗小和共集电极晶体管输出阻抗较小的特点,通过选取晶体管的结构和偏置电流,实现了输入、输出有源阻抗匹配.由于未... 基于Jazz 0.35μm SiGe工艺,设计了一种满足2G、3G和WIMAX标准的有源匹配SiGe HBT低噪声放大器.利用共基极晶体管输入阻抗小和共集电极晶体管输出阻抗较小的特点,通过选取晶体管的结构和偏置电流,实现了输入、输出有源阻抗匹配.由于未采用占芯片面积大的电感,减少了芯片面积,芯片面积(含焊盘)仅为0.33mm×0.31 mm;由于共基极晶体管的噪声系数比共射极晶体管的噪声系数高,采用噪声抵消结构减少了其引入噪声.低噪声放大器在(0.6～3)GHz工作频带内,增益为17.8～19.2 dB,增益平坦度为±0.7 dB;有源输入、输出匹配良好;在整个频段内,无条件稳定. 展开更多

关键词 低噪声放大器 SIGE异质结双极晶体管 有源匹配 噪声抵消

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SiGe HBT高增益宽带低噪声放大器设计 被引量：2

7

作者 李国军 徐永祥 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期259-262,296,共5页

基于锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBT)工艺设计了一款单片集成高增益宽带低噪声放大器(LNA)。该放大器采用复合型电阻负反馈结构,通过调整不同的反馈电阻,同时实现了良好的端口匹配、低噪声系数和高增益等特性,适合于射频或中频信号处理... 基于锗硅异质结双极晶体管(SiGe HBT)工艺设计了一款单片集成高增益宽带低噪声放大器(LNA)。该放大器采用复合型电阻负反馈结构,通过调整不同的反馈电阻,同时实现了良好的端口匹配、低噪声系数和高增益等特性,适合于射频或中频信号处理系统。芯片采用板上芯片(COB)方式测试,结果表明:在10～800 MHz工作频带内,单片集成低噪声放大器的噪声系数为1.62～1.90 dB,增益35 dB,输入输出端口反射系数分别小于-16 dB和-13 dB,1 dB压缩点输出功率为13 dBm,工作电流35 mA。单片集成低噪声放大器的芯片面积仅为0.48 mm×0.38 mm。 展开更多

关键词 锗硅异质结双极晶体管(HBT) 高增益 宽带 低噪声放大器(LNA) 噪声系数(NF)

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一种低相位噪声的毫米波压控振荡器 被引量：4

8

作者 刘武广 王增双 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第9期686-689,743,共5页

基于推推振荡器结构设计了一种低相位噪声的毫米波压控振荡器,相比传统采用直接振荡和倍频实现的振荡器,该振荡器具有体积小、相位噪声低及电路简单等优点。振荡器中的谐振电路采用多级串联谐振,电感采用微带线的形式,提高了谐振器的品... 基于推推振荡器结构设计了一种低相位噪声的毫米波压控振荡器,相比传统采用直接振荡和倍频实现的振荡器,该振荡器具有体积小、相位噪声低及电路简单等优点。振荡器中的谐振电路采用多级串联谐振,电感采用微带线的形式,提高了谐振器的品质因数,进而降低了振荡器的相位噪声,且在谐振电路通过微带耦合方式实现了基频输出。基于GaAs异质结双极晶体管(HBT)工艺对振荡器进行了设计和流片,芯片尺寸为1.8 mm×1.4 mm。在5 V工作电压和0~13 V调谐电压条件下,振荡器的输出频率为42.1~46.2 GHz,电流为120 mA,输出功率为1 dBm, 1/2次谐波抑制大于15 dB,相位噪声为-60 dBc/Hz@10 kHz、-85 dBc/Hz@100 kHz和-105 dBc/Hz@1 MHz。 展开更多

关键词 推推振荡器 低相位噪声 毫米波 异质结双极晶体管(HBT) 单片微波集成电路(MMIC)

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多分立电流源低噪声JFET差分放大技术研究 被引量：2

9

作者 李文彬 王圣捷 +2 位作者 朱平杰 叶璇 张洋 《电子测量技术》 北大核心 2023年第1期134-141,共8页

结型场效应管具有输入阻抗大、噪声低的优点,已被广泛用于设计高性能瞬变电磁传感器前置放大电路。然而,由于同一型号JFET器件间参数差异较大,多个JFET器件差分并联放大时难以匹配工作。针对这一问题,本文提出了一种基于多分立电流源的... 结型场效应管具有输入阻抗大、噪声低的优点,已被广泛用于设计高性能瞬变电磁传感器前置放大电路。然而,由于同一型号JFET器件间参数差异较大,多个JFET器件差分并联放大时难以匹配工作。针对这一问题,本文提出了一种基于多分立电流源的低噪声JFET差分放大技术,结合每一路JFET放大支路电路特性单独设计恒流源,并调整为最佳静态工作点,以消除JFET参数离散性引发的放大支路不均流、无法可靠工作问题。最后,通过LTspice仿真与实际电路测试结果表明基于该技术设计的差分放大电路能够可靠工作,其中每一JFET支路电流均为4.68mA、增益达到40.00d B,且具有较低的本底噪声(0.51n V/√Hz@1.10k Hz)。本文提出的新方法能够有效消除JFET参数离散性问题,为设计差分并联低噪声TEM传感器前置放大电路奠定良好的技术基础。 展开更多

关键词 前置放大电路 低噪声 结型场效应管 分立电流源 瞬变电磁

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通孔结构Si衬底AlGaN/GaN HFET的热特性模拟

10

作者 文于华 范冰丰 +2 位作者 骆思伟 王钢 刘扬 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期112-115,共4页

使用有限元软件ANSYS,对通孔结构Si衬底Al GaN/GaN HFET进行了热特性模拟。首先,根据器件结构建立了以栅极为热源的分析模型。然后,通过改变衬底材料、衬底厚度、栅间距以及通孔深度,分别研究了两栅指结构HFET的峰值温度和热阻。最后,... 使用有限元软件ANSYS,对通孔结构Si衬底Al GaN/GaN HFET进行了热特性模拟。首先,根据器件结构建立了以栅极为热源的分析模型。然后,通过改变衬底材料、衬底厚度、栅间距以及通孔深度,分别研究了两栅指结构HFET的峰值温度和热阻。最后,对由两栅指结构扩展得到的多栅指结构HFET进行了模拟。结果表明,衬底材料、衬底厚度、栅间距和通孔深度对器件的热特性均有明显的影响,选择合适的参数有利于改善器件的性能;当栅指数目增加时,器件的峰值温度增大,散热趋向于困难。 展开更多

关键词 铝镓氮/氮化镓 异质结场效应管 ANSYS 通孔结构

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改善放大器噪声性能的SiGe HBT几何参数优化设计

11

作者 沈珮 张万荣 +2 位作者 金冬月 谢红云 黄璐 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1158-1161,共4页

研究有源器件SiGe HBT的几何参数对单片低噪声放大器(LNA)噪声性能的影响.基于0.35μm SiGeBiCMOS工艺,研制了4款采用不同几何参数的SiGe HBT LNA.实验结果显示,在给定的偏置条件下,当发射极宽长比较小时,小范围改变发射极宽度对噪声系... 研究有源器件SiGe HBT的几何参数对单片低噪声放大器(LNA)噪声性能的影响.基于0.35μm SiGeBiCMOS工艺,研制了4款采用不同几何参数的SiGe HBT LNA.实验结果显示,在给定的偏置条件下,当发射极宽长比较小时,小范围改变发射极宽度对噪声系数(NF)改善微弱,但适当增长发射极条长和增加发射极条数明显降低了NF,且不牺牲增益.另外,与采用其他几何尺寸的SiGe HBT LNAs相比,选用器件发射极面积为AE=4μm×40μm×4的LNA性能最优,在0.2～1.2 GHz内获得低至2.7 dB的噪声系数,高达26.7 dB的相关增益和最接近于50Ω的最佳噪声源阻抗.由于没有使用占片面积大的电感,放大器芯片面积仅为0.2 mm2. 展开更多

关键词 硅锗异质结双极型晶体管 低噪声放大器 噪声系数

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AlGaN/GaN HFET的2DEG和电流崩塌研究(Ⅰ) 被引量：1

12

作者 李效白 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期1-5,共5页

从不同的视角回顾和研究了AlGaN/GaN HFET的二维电子气(2DEG)和电流崩塌问题。阐述了非掺杂的AlGaN/GaN异质结界面存在2DEG的原动力是极化效应,电子来源是AlGaN上的施主表面态。2DEG浓度与AlGaN/GaN界面导带不连续性、AlGaN层厚和Al组... 从不同的视角回顾和研究了AlGaN/GaN HFET的二维电子气(2DEG)和电流崩塌问题。阐述了非掺杂的AlGaN/GaN异质结界面存在2DEG的原动力是极化效应,电子来源是AlGaN上的施主表面态。2DEG浓度与AlGaN/GaN界面导带不连续性、AlGaN层厚和Al组分有密切关系。揭示了AlGaN/GaN HFET的2DEG电荷涨落受控于表面、界面和缓冲层中的各种缺陷及外加应力,表面空穴陷阱形成的虚栅对输入信号有旁路和延迟作用,它们导致高频及微波状态下的电流崩塌。指出由于构成电流崩塌因素的复杂性,各种不同的抑制电流崩塌方法都存在不足,因此实现该器件大功率密度和高可靠性还有很长的路要走。 展开更多

关键词 铝镓氮/氮化镓 异质结场效应管 二维电子气 自发极化 压电极化 电流崩塌 陷阱效应

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基于IEEE802.11a标准的SiGe HBT LNA的设计

13

作者 李佳 张万荣 +3 位作者 谢红云 张蔚 沈珮 甘军宁 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期425-427,445,共4页

基于IEEE802·11a标准描述了一款SiGe HBT低噪声放大器(LNA)的设计。为适应该标准的要求,给出了噪声、功率增益及稳定性的优化方法。选用SiGe HBTs作为有源元件,采用T型输入、输出匹配网络设计了电路,并用安捷伦ADS-2006A软件对噪... 基于IEEE802·11a标准描述了一款SiGe HBT低噪声放大器(LNA)的设计。为适应该标准的要求,给出了噪声、功率增益及稳定性的优化方法。选用SiGe HBTs作为有源元件,采用T型输入、输出匹配网络设计了电路,并用安捷伦ADS-2006A软件对噪声系数、增益等各项指标进行了仿真。最终在频率为5·2GHz下,LNA噪声系数F为1·5dB,增益S21达到12·6dB,输入、输出反射系数S11和S22较好,在工作频带内小于-10dB,LNA性能良好。 展开更多

关键词 硅锗异质结双极型晶体管 低噪声放大器 IEEE802.11A

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