大功率射频Si-VDMOS功率晶体管研制

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作者 刘洪军 王琪 +2 位作者 赵杨杨 王佃利 杨勇 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第5期70-74,共5页

介绍了大功率射频硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管(Si-VDMOS)的研制结果,采用栅分离降低反馈电容技术、多子胞降低源极电感技术等,从芯片原理着手,比较分析两种芯片结构设计对反馈电容的影响,以及两种布局引线对源极电感的影响,并... 介绍了大功率射频硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管(Si-VDMOS)的研制结果,采用栅分离降低反馈电容技术、多子胞降低源极电感技术等,从芯片原理着手,比较分析两种芯片结构设计对反馈电容的影响,以及两种布局引线对源极电感的影响,并研制出了百瓦级以上大功率射频Si-VDMOS功率晶体管系列产品。产品主要性能如下:在工作电压28 V及连续波下,采用8胞合成时,225 MHz输出功率达200 W以上,500 MHz输出功率达150 W以上;进一步增加子胞数量,采用12胞合成时,225 MHz输出功率达300 W以上,同时具备良好的增益及效率特性,与国外大功率射频Si-VDMOS功率晶体管的产品参数相比,达到了同类产品水平。 展开更多

关键词 大功率 硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管 射频功率晶体管 反馈电容 源极电感

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用于射频能量收集的低阈值CMOS整流电路设计

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作者 徐雷钧 孙鑫 +1 位作者 白雪 陈建锋 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第4期365-372,共8页

基于TSMC 180 nm工艺,设计了一款高效率低阈值整流电路。在传统差分输入交叉耦合整流电路的基础上,提出源极与衬底之间增加双PMOS对称辅助晶体管配合缓冲电容的改进结构,对整流晶体管进行阈值补偿。有效缓解了MOS管的衬底偏置效应,降低... 基于TSMC 180 nm工艺,设计了一款高效率低阈值整流电路。在传统差分输入交叉耦合整流电路的基础上,提出源极与衬底之间增加双PMOS对称辅助晶体管配合缓冲电容的改进结构,对整流晶体管进行阈值补偿。有效缓解了MOS管的衬底偏置效应,降低了整流电路的开启阈值电压,针对较低输入信号功率,提高了整流电路的功率转换效率(PCE)。同时将低阈值整流电路三级级联以提高输出电压。测试结果显示,在输入信号功率为-14 dBm@915 MHz时,三级级联低阈值整流电路实现了升压功能,能稳定输出1.2 V电压,峰值PCE约为71.32%。相较于传统结构,该低阈值整流电路更适合用于射频能量收集。 展开更多

关键词 互补金属氧化物半导体(CMOS) 射频能量收集 低阈值电压 RF-DC整流电路 差分输入交叉耦合整流电路

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基于MOSFET PDE模型的射频自治电路周期稳态算法研究

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作者 来金梅 武新宇 +2 位作者 任俊彦 章倩苓 Omar Wing 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1257-1259,共3页

本文研究了基于MOSFETPDE模型的射频自治电路周期稳态求解算法 .采用该算法仿真典型的Colpitts振荡器电路 。

关键词 射频自治电路 金属氧化物半导体场效应晶体管偏微分方程 周期稳态分析

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基于90nm CMOS工艺的60GHz射频接收前端电路设计 被引量：1

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作者 郭瑞 杨浩 张海英 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期786-790,共5页

设计了一款用于中国60 GHz标准频段的射频接收前端电路。该射频接收前端采用直接变频结构,将59～64 GHz的微波信号下变频至5～10 GHz的中频信号。射频前端包括一个四级低噪声放大器和电流注入式的吉尔伯特单平衡混频器。LNA设计中考虑了... 设计了一款用于中国60 GHz标准频段的射频接收前端电路。该射频接收前端采用直接变频结构,将59～64 GHz的微波信号下变频至5～10 GHz的中频信号。射频前端包括一个四级低噪声放大器和电流注入式的吉尔伯特单平衡混频器。LNA设计中考虑了ESD的静电释放路径。后仿真表明,射频接收前端的转换增益为13.5～17.5 dB,双边带噪声因子为6.4～7.8 dB,输入1 dB压缩点为-23 dBm。电路在1.2 V电源电压下功耗仅为38.4 mW。该射频接收前端电路采用IBM 90 nm CMOS工艺设计,芯片面积为0.65 mm2。 展开更多

关键词 60GHz频段 射频接收前端 低噪声放大器 混频器 互补金属氧化物半导体

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用于射频标签的低功耗上电复位电路 被引量：2

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作者 张旭琛 彭敏 +1 位作者 戴庆元 杜涛 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期45-48,共4页

介绍了一种用于射频标签芯片中数字逻辑部分的上电复位电路。该上电复位电路适应于低电源电压的芯片,改变MOS晶体管的参数以及延迟时间可以调节脉冲的宽度和数字门电路加宽脉冲的宽度,通过反馈管,电路能够抵抗比较大的电源电压噪声影响... 介绍了一种用于射频标签芯片中数字逻辑部分的上电复位电路。该上电复位电路适应于低电源电压的芯片,改变MOS晶体管的参数以及延迟时间可以调节脉冲的宽度和数字门电路加宽脉冲的宽度,通过反馈管,电路能够抵抗比较大的电源电压噪声影响。电路产生上电复位信号脉冲后,通过反馈控制使能端信号关断整个电路,实现低功耗。电路采用华虹NEC公司0.13μm标准CMOS工艺流片,测试结果表明,此电路能够输出有效的脉冲信号;脉冲过后的导通电流基本为0。FPGA平台的验证表明,芯片输出的POR信号能够正确启动标签中的数字基带芯片,输出信号有效。 展开更多

关键词 上电复位 低功耗 射频识别 0.13μm 互补金属氧化物半导体

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屏蔽栅结构射频功率VDMOSFET研制 被引量：1

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作者 李飞 刘英坤 +2 位作者 邓建国 胡顺欣 孙艳玲 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期199-202,共4页

在台栅垂直双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管(VDMOSFET)的结构基础上,利用常规硅工艺技术,研制出了一种具有屏蔽栅结构的射频功率VDMOSFET器件,在多晶硅栅电极与漏极漂移区之间的氧化层中间加入了多晶硅屏蔽层,大幅度降低了器件的... 在台栅垂直双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管(VDMOSFET)的结构基础上,利用常规硅工艺技术,研制出了一种具有屏蔽栅结构的射频功率VDMOSFET器件,在多晶硅栅电极与漏极漂移区之间的氧化层中间加入了多晶硅屏蔽层,大幅度降低了器件的栅漏电容Cgd。研制出的屏蔽栅结构VDMOSFET器件的总栅宽为6 cm、漏源击穿电压为57 V、漏极电流为4.3 A、阈值电压为3.0 V、跨导为1.2 S,与结构尺寸相同、直流参数相近的台栅结构VDMOSFET器件相比,屏蔽栅结构VDMOSFET器件的栅漏电容降低了72%以上,器件在175 MHz、12 V的工作条件下,连续波输出功率为8.4 W、漏极效率为70%、功率增益为10 dB。 展开更多

关键词 射频垂直双扩散金属-氧化物-半导体场效应晶体管 栅漏电容 栅屏蔽层 台栅结构 屏蔽栅结构

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一种高线性度CMOS混频器的设计 被引量：1

7

作者 吴明明 叶水驰 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期117-120,共4页

采用线性化技术改进的混频器结构提高了线性度。采用TSMC 0．18μm RF CMOS模型进行了电路仿真。仿真结果:在电源电压为1．8 V时,输入三阶截断点(IIP3)为10．3 dBm,输入1 dB压缩点(P-1dB)为-3．5 dBm,增益为9．2 dB,单边带噪声系数为17... 采用线性化技术改进的混频器结构提高了线性度。采用TSMC 0．18μm RF CMOS模型进行了电路仿真。仿真结果:在电源电压为1．8 V时,输入三阶截断点(IIP3)为10．3 dBm,输入1 dB压缩点(P-1dB)为-3．5 dBm,增益为9．2 dB,单边带噪声系数为17 dB。 展开更多

关键词 双平衡混频器 互补金属氧化物半导体工艺 射频集成电路

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新型基于源极跟随器的零极点型滤波器

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作者 陈勇 周玉梅 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期295-298,共4页

提出一种新型基于源极跟随器的零极点型滤波器。提出的单支路全差分的双二阶单元采用两个前馈电容综合复数零点,用于实现连续时间零极点型滤波器。源极跟随器在电压域直接处理信号使得该双二阶单元以低功耗实现高线性度。利用CMOS0.18μ... 提出一种新型基于源极跟随器的零极点型滤波器。提出的单支路全差分的双二阶单元采用两个前馈电容综合复数零点,用于实现连续时间零极点型滤波器。源极跟随器在电压域直接处理信号使得该双二阶单元以低功耗实现高线性度。利用CMOS0.18μm工艺级联实现了一个4阶切比雪夫Ⅱ型全差分低通滤波器。测试结果表明,滤波器带宽为2.75MHz,实现了带外下陷特性。在2V电源电压下,消耗电流为1.5mA,测得带内IIP3为5dBm。在三次谐波失真(HD3)为-46.3dB条件下滤波器的动态范围为65dB。 展开更多

关键词 基于源极跟随器型双二阶单元 切比雪夫Ⅱ型滤波器 互补型金属氧化物晶体管

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三种频闪自动检测算法的实现及对比分析研究

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作者 陈孟儒 张宇弘 《机电工程》 CAS 2008年第11期16-19,共4页

为解决交流光源给手机、笔记本电脑等移动电子产品中的基于电子滚动快门的互补型金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器带来的频闪问题,提出了频闪自动检测的改进方案及新方案。阐述了三种频闪自动检测的算法(分别是:频率分量提取方式,幅度... 为解决交流光源给手机、笔记本电脑等移动电子产品中的基于电子滚动快门的互补型金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器带来的频闪问题,提出了频闪自动检测的改进方案及新方案。阐述了三种频闪自动检测的算法(分别是:频率分量提取方式,幅度调制解调方式,Harr小波方式)及其超大规模集成电路(VLSI)实现,并对三种方案在性能及实现代价上进行了比较。分析结果显示,Harr小波方式在性能及代价上相对其他两种方法较好。 展开更多

关键词 频闪自动检测 电子滚动快门 互补型金属氧化物半导体 图像传感器 超大规模集成电路

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基于0.18μm RF CMOS工艺的低相噪宽带LC VCO设计 被引量：1

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作者 张俊波 周玉洁 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期356-359,共4页

介绍了一种低功耗、低相噪和超宽频率覆盖范围的全差分电感电容结构的压控振荡器（VCO）设计。采用开关控制的二进制MIM电容阵列对频率进行粗调,再结合MOS可变电容进行微调,实现了极大的频率覆盖范围。流片采用TSMC的0.18μm、5层金属RF... 介绍了一种低功耗、低相噪和超宽频率覆盖范围的全差分电感电容结构的压控振荡器（VCO）设计。采用开关控制的二进制MIM电容阵列对频率进行粗调,再结合MOS可变电容进行微调,实现了极大的频率覆盖范围。流片采用TSMC的0.18μm、5层金属RF CMOS工艺,所用无源器件全部片内集成。在1.8V电源供电情况下,该VCO仅仅消耗3mA的电流。测试结果表明,该VCO能够覆盖1.65～2.45GHz的频率范围,并且增益控制在100MHz/V以下。在1.65GHz频率下20kHz频偏处的相位噪声仅-87.88dBc/Hz。 展开更多

关键词 压控振荡器 射频互补型金属氧化物晶体管 相位噪声 金属氧化物晶体管可变电容

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应用于RFID的超低功耗CMOS温度传感器设计 被引量：6

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作者 吴翔 邓芳明 +1 位作者 何怡刚 丁青锋 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第2期106-108,112,共4页

针对融合射频识别（RFID）的无线温度传感器节点设计的需求,采用0.18μm 1P6M台积电CMOS工艺,设计了一种低功耗集成温度传感器。该温度传感器首先将温度信号转换为电压信号,然后通过经压控振荡器将电压信号转换为受温度控制的频率信号,... 针对融合射频识别（RFID）的无线温度传感器节点设计的需求,采用0.18μm 1P6M台积电CMOS工艺,设计了一种低功耗集成温度传感器。该温度传感器首先将温度信号转换为电压信号,然后通过经压控振荡器将电压信号转换为受温度控制的频率信号,再通过计数器,将频率信号转换为数字信号。传感器电路利用MOS管工作在亚阈值区,并采用动态阈值技术获得超低功耗。测试结果显示：所设计的温度传感器仅占用0.051 mm2,功耗仅为101 n W,在0~100℃范围内误差为-1.5~1.2℃。 展开更多

关键词 温度传感器 射频识别技术 互补金属氧化物半导体工艺

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2.45 GHz全集成CMOS功率放大器设计 被引量：2

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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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基于等效小参量法的CMOS LC振荡器特性分析 被引量：1

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作者 涂用军 丘水生 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期582-585,601,共5页

建立了描述CMOS LC振荡器特性的二阶非线性微分方程。利用等效小参量法原理导出了原系统的等效线性方程组及其特性解析表达式,得到了交叉耦合MOS特性对振荡器性能的影响,包括起振条件、输出幅度与参数间的解析表达式、振荡器输出频率与L... 建立了描述CMOS LC振荡器特性的二阶非线性微分方程。利用等效小参量法原理导出了原系统的等效线性方程组及其特性解析表达式,得到了交叉耦合MOS特性对振荡器性能的影响,包括起振条件、输出幅度与参数间的解析表达式、振荡器输出频率与LC谐振回路和交叉耦合CMOS管非线性特性影响的关系、振荡器输出的谐波特性。这些结论揭示了CMOS LC差分振荡器新的现象,对设计者了解振荡器的工作状态和优化设计有一定的参考意义。 展开更多

关键词 等效小参量法 压控振荡器 互补型金属氧化物晶体管 非线性特性

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60GHz 11dBm CMOS功率放大器设计 被引量：3

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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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基于温度补偿的1V CMOS电流基准源 被引量：1

15

作者 朱冬勇 杨银堂 +2 位作者 朱樟明 朱文举 徐俊平 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期339-342,共4页

利用零温度系数偏置点技术和温度补偿技术设计了一个超低压、低功耗的电流基准源。使用亚阈值工作的超低压运放构成带隙基准,对MOS管进行温度补偿,使MOS管工作在零温度系数偏置点。在1V工作电压,TSMC0.25μmCMOS工艺下,用Cadence Spectr... 利用零温度系数偏置点技术和温度补偿技术设计了一个超低压、低功耗的电流基准源。使用亚阈值工作的超低压运放构成带隙基准,对MOS管进行温度补偿,使MOS管工作在零温度系数偏置点。在1V工作电压,TSMC0.25μmCMOS工艺下,用Cadence Spectre仿真,在-20～120℃的温度内,输出电流为19.06μA,温度系数仅为18.7×10^-6,功耗为53.5μW。 展开更多

关键词 零温度系数 温度补偿 超低压 互补型金属氧化物晶体管 电流基准

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2.4GHz CMOS低噪声放大器的设计 被引量：2

16

作者 王林 徐国栋 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第9期706-708,711,共4页

设计了一个共源-共源共栅的两级低噪声放大器,并且在两级之间采用了串联谐振回路来提高电路的性能。该电路采用TSMC0.18μmCMOS工艺,电源电压为1.8V。仿真结果显示,在2.45GHz的中心频率上,该电路能够提供26.92dB的正向增益及很好的输入... 设计了一个共源-共源共栅的两级低噪声放大器,并且在两级之间采用了串联谐振回路来提高电路的性能。该电路采用TSMC0.18μmCMOS工艺,电源电压为1.8V。仿真结果显示,在2.45GHz的中心频率上,该电路能够提供26.92dB的正向增益及很好的输入输出匹配,噪声系数为0.88dB,功耗为14.49mW,1dB压缩点为-9dBm。 展开更多

关键词 低噪声放大器 互补金属氧化物半导体 射频集成电路 螺旋电感

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光收发器中光电集成接收芯片的实现

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作者 芦晶 程翔 +3 位作者 颜黄苹 李继芳 柯庆福 陈朝 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期291-294,共4页

针对应用于850nm光通信中的10/100Mbit/s收发器,提出采用0.5μm标准CMOS工艺对其光接收芯片实现Si基单片集成。整体芯片面积为0.6mm2,共集成了一个双光电二极管的(DPD)光电探测器和一个跨阻前置放大电路,功耗为100mW,并给出了具体的测... 针对应用于850nm光通信中的10/100Mbit/s收发器,提出采用0.5μm标准CMOS工艺对其光接收芯片实现Si基单片集成。整体芯片面积为0.6mm2,共集成了一个双光电二极管的(DPD)光电探测器和一个跨阻前置放大电路,功耗为100mW,并给出了具体的测试性能结果。结果表明,在850nm光照下,光接收芯片带宽达到53MHz,工作速率为72Mbit/s。重点介绍了DPD光电探测器的原理和结构,并给出了相应的制造过程和电路等效模型,对整个光接收芯片进行了多种实用性测试,可以满足系统的性能要求。 展开更多

关键词 单片集成 互补型金属氧化物晶体管 双光电二极管 光接收芯片 850 nm光通信

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标准CMOS工艺光电二级管及光标签的研制

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作者 魏琪 张春 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期104-107,共4页

提出了一种作为无源射频(RFID)识别标签电源的光电二极管。此方案采用光电转换获取能量的方式替代传统电磁辐射获得能量的方式,克服了传统方案中RFID读写器辐射强且RFID Tag抗干扰能力差的缺点。光电二极管采用标准UMC 0.18μm CMOS工... 提出了一种作为无源射频(RFID)识别标签电源的光电二极管。此方案采用光电转换获取能量的方式替代传统电磁辐射获得能量的方式,克服了传统方案中RFID读写器辐射强且RFID Tag抗干扰能力差的缺点。光电二极管采用标准UMC 0.18μm CMOS工艺制作在RFID Tag上。研究了光电二极管的光伏及伏安特性,并给出了实验结果;使用低压测试电路对制作完毕的PD进行了功率输出性能实验,实验结果证明PD满足设计指标和后续电路的使用要求;对实验数据进行系统建模和参数估计,建立了可以应用于Cadence仿真环境的光电二极管模型;最后,利用仿真模型进行光标签的设计,流片测试结果证明了光标签的可行性。 展开更多

关键词 射频识别 互补型金属氧化物半导体 光电二极管 仿真模型 光标签

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