基于InGaP/GaAs异质结双极晶体管（HBT）工艺设计了一款X波段低相噪单片集成压控振荡器（VCO）,该VCO采用Colpitts双推（push-push）电路结构,芯片上集成了负阻振荡电路、分布式谐振器、变容二极管和耦合输出电路。通过优化HBT器件尺寸...基于InGaP/GaAs异质结双极晶体管（HBT）工艺设计了一款X波段低相噪单片集成压控振荡器（VCO）,该VCO采用Colpitts双推（push-push）电路结构,芯片上集成了负阻振荡电路、分布式谐振器、变容二极管和耦合输出电路。通过优化HBT器件尺寸以降低其引入的1/f噪声,同时设计高Q值分布式谐振电路,从而有效降低了VCO的输出相位噪声。通过采用背靠背变容二极管对来增加VCO输出频率调谐带宽。测试结果表明,所设计芯片在5 V供电时的电流约180 m A,电调电压在1-13 V变化下输出频率覆盖8.8-10 GHz,典型输出功率为10 d Bm,单边带相位噪声为-115 d Bc/Hz@100 k Hz。芯片尺寸为2.5 mm×1.6 mm。展开更多
文摘为了在兼顾特征频率(fT)和电流增益(β)的情况下有效提高器件的击穿电压(BVCBO/BVCEO),利用SILVACO TCAD建立了npn型超结集电区Si Ge异质结双极晶体管(heterojunction bipolar transistor,HBT)的器件模型.研究表明:通过在集电结空间电荷区(collector-base space charge region,CB SCR)内引入p型超结层可有效降低"死区"内的电场强度,使较高的电场强度转移至"死区"外较深的CB SCR内,进而在几乎不增加CB SCR宽度的情况下抑制碰撞电离,达到提高击穿电压、改善fT和β的目的.随着p型超结层厚度(dp)的增加,击穿电压BVCBO和BVCEO的改善也越明显.但dp值需优化,较大的dp值将引发Kirk效应,大幅降低器件的fT和β.进一步通过优化p型超结层的dp值,设计出一款dp为0.2μm且具有高频高压大电流优值(fT×BVCEO×β)的新型超结集电区Si Ge HBT.结果表明:与传统Si Ge HBT相比,新器件的fT×BVCEO×β优值改善高达35.5%,有效拓展了功率Si Ge HBT的高压大电流工作范围.
文摘基于InGaP/GaAs异质结双极晶体管（HBT）工艺设计了一款X波段低相噪单片集成压控振荡器（VCO）,该VCO采用Colpitts双推（push-push）电路结构,芯片上集成了负阻振荡电路、分布式谐振器、变容二极管和耦合输出电路。通过优化HBT器件尺寸以降低其引入的1/f噪声,同时设计高Q值分布式谐振电路,从而有效降低了VCO的输出相位噪声。通过采用背靠背变容二极管对来增加VCO输出频率调谐带宽。测试结果表明,所设计芯片在5 V供电时的电流约180 m A,电调电压在1-13 V变化下输出频率覆盖8.8-10 GHz,典型输出功率为10 d Bm,单边带相位噪声为-115 d Bc/Hz@100 k Hz。芯片尺寸为2.5 mm×1.6 mm。
