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Cascode GaN高电子迁移率晶体管高频驱动电路及损耗分析 被引量:3
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作者 岳改丽 向付伟 李忠 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期4194-4203,共10页
为了减小氮化镓驱动电路高频工作时的损耗,针对共栅共源氮化镓高电子迁移率晶体管(Cascode GaN HEMT)提出一种高频谐振驱动电路,采用储能元件替代传统驱动电路中的耗能元件,电感电流为GaN器件栅极电容充/放电,有源密勒钳位电路抑制桥臂... 为了减小氮化镓驱动电路高频工作时的损耗,针对共栅共源氮化镓高电子迁移率晶体管(Cascode GaN HEMT)提出一种高频谐振驱动电路,采用储能元件替代传统驱动电路中的耗能元件,电感电流为GaN器件栅极电容充/放电,有源密勒钳位电路抑制桥臂串扰。该文重点研究高频谐振驱动电路的工作模态,对电路损耗进行详细分析,给出电感取值的选取原则,并利用PSIM软件对电路进行仿真。最终搭建实验平台对电路的性能进行测试。结果表明,电感为电容充/放电提供低阻抗通路,能有效减小GaN器件驱动电路的电压振荡,明显降低驱动电路的损耗。仿真和实验同时证明了所提出的电路具有较好的性能。 展开更多
关键词 cascode GaN高电子迁移率晶体管 高频谐振 驱动电路 串扰抑制 低损耗
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补偿网络对Cascode结构放大器线性度的改善
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作者 张晓东 王钟 +2 位作者 高怀 程建春 吴浩东 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期671-676,共6页
宽带功率放大器是现代多频段无线通信系统中的关键器件.Cascode结构由于其良好的带宽特性以及输出阻抗特性,被广泛应用在宽带功率放大器的设计当中.带宽和线性是宽带功率放大器的重要指标.通常用RLC补偿网络可以增加Cascode结构功率放... 宽带功率放大器是现代多频段无线通信系统中的关键器件.Cascode结构由于其良好的带宽特性以及输出阻抗特性,被广泛应用在宽带功率放大器的设计当中.带宽和线性是宽带功率放大器的重要指标.通常用RLC补偿网络可以增加Cascode结构功率放大器的带宽.本文提出通过选择合适的RLC补偿网络电路参数,使得晶体管处于良好的工作状态,可以实现在增加Cascode放大器带宽的同时,改善其线性度.从电路原理上分析了——补偿网络改善功率放大器非线性的原因,并利用Volterra级数方法计算了三阶交调截止点(IP3),证实了IP3可以改善3dB±.采用2μm InGaP/GaAs HBT半导体工艺流片后,测试结果表明,其3dB工作宽带扩展了1GHz(带宽从1.5GHz扩展到2.5GHz),IP3改善了3dB,与计算结果非常一致. 展开更多
关键词 补偿网络 cascode放大器 线性度 VOLTERRA SERIES
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北斗/GNSS低噪声接收前端电路设计
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作者 韩团军 孙瑞平 +1 位作者 马斌 王新宽 《现代电子技术》 北大核心 2025年第22期88-92,共5页
针对北斗/全球导航卫星系统(GNSS)接收前端的关键电路:低噪声放大器、混频器、可变增益大器电路进行研究设计,并基于90 nm CMOS工艺对接收前端关键电路进行测试。其中,低噪声放大器基于传统的共栅共源(Cascode)结构,采用两级放大器级联... 针对北斗/全球导航卫星系统(GNSS)接收前端的关键电路:低噪声放大器、混频器、可变增益大器电路进行研究设计,并基于90 nm CMOS工艺对接收前端关键电路进行测试。其中,低噪声放大器基于传统的共栅共源(Cascode)结构,采用两级放大器级联而成;引入电流复用和电流镜技术,为射频前端提供了良好的噪声系数和增益。混频器采用吉尔伯特(Gilbert)双平衡混频器,可变增益放大器中设计了增益控制电路,可通过片外模拟信号控制电路增益。所设计的前端电路适用于GPS L1、BeiDouⅡB1等多频段导航信号接收。测试结果表明,在1.2 V电源电压下,该接收前端电路在输入射频信号频率为1.57 GHz时,输出的中频频率为20 MHz,噪声系数约为4.8 dB,表现出较好的综合性能,且电路的技术指标满足射频器件应用要求。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统 接收前端电路 低噪声放大器 混频器 CMOS工艺 cascode 增益控制
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一款基于SiGe工艺的宽带射频驱动放大器
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作者 张斌 蒋颖丹 +4 位作者 权帅超 汪柏康 孙莎莎 秦战明 孙文俊 《现代电子技术》 北大核心 2025年第2期14-20,共7页
为了降低温漂效应对放大器的影响,通过理论分析,设计了一款集成有温度补偿直流偏置网络的宽带射频驱动放大器。为了提高增益和输出功率,电路采用两级差分共射-共基极(cascode)结构,输出端口集成了一款结构新颖的差分转单端Marchand巴伦... 为了降低温漂效应对放大器的影响,通过理论分析,设计了一款集成有温度补偿直流偏置网络的宽带射频驱动放大器。为了提高增益和输出功率,电路采用两级差分共射-共基极(cascode)结构,输出端口集成了一款结构新颖的差分转单端Marchand巴伦,同时基于0.18μm SiGe BiCMOS高性能异质结双极晶体管工艺进行设计。电磁仿真结果显示,在8~16 GHz的频带范围内,放大器的增益>26 dB,输出1 dB功率压缩点≥10 dBm,饱和输出功率≥13 dBm,端口回波损耗≤-10 dB,-40~125℃范围内同频点增益浮动≤1.5 dB。所设计的驱动放大器电路性能稳定,2.8 V电源工作电流为45 mA,尺寸仅为0.50 mm×0.58 mm,实现了SiGe放大器高性能、小型化的设计要求。 展开更多
关键词 驱动放大器 宽带射频 SIGE工艺 温度补偿 共射-共基极(cascode)结构 Marchand巴伦 异质结双极晶体管
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D波段功率放大器设计 被引量:3
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作者 刘杰 张健 +2 位作者 蒋均 田遥岭 邓贤进 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期88-91,共4页
基于0.13μmSiGe BiCMOS工艺,研究和设计了一种D波段功率放大器芯片.该放大器芯片用了四个功率放大器单元和两个T型结网络构成.功率放大器单元采用了三级的cascode电路结构.低损耗的片上T型结网络既能起到片上功率合成/分配的功能,又能... 基于0.13μmSiGe BiCMOS工艺,研究和设计了一种D波段功率放大器芯片.该放大器芯片用了四个功率放大器单元和两个T型结网络构成.功率放大器单元采用了三级的cascode电路结构.低损耗的片上T型结网络既能起到片上功率合成/分配的功能,又能对输入输出进行阻抗匹配.对电路结构进行了设计、流片验证和测试.采用微组装工艺将该芯片封装成为波导模块.小信号测试结果表明:该功放芯片工作频率为125-150GHz,最高增益在131GHz为21dB,最低增益在150GHz为17dB,通带内S22小于-7dB,S11小于-10dB.大信号测试结果表明:该功放模块在128-146GHz带内输出功率都大于13dBm,在139GHz时,具有最高输出功率为13.6dBm,且1dB压缩功率为12.9dBm. 展开更多
关键词 D波段 功率放大器 太赫兹集成电路 SiGeBiCMOS cascode
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射频低噪声放大器电路结构设计 被引量:17
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作者 杨国敏 肖高标 《电子测量技术》 2006年第1期1-2,共2页
文中介绍三种射频LNA的电路结构。inductivedegeneratecascode结构具有很好隔离度、低噪声及高增益而普遍使用,在此基础上介绍高稳定度的LNA结构和低功耗的偏置电流复用结构。
关键词 射频LNA inductive-degenerate cascode结构
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低噪声无偏置电压-电流变换器 被引量:2
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作者 邢维巍 樊尚春 蔡晨光 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2337-2341,共5页
为解决电压-电流变换器电路的直流精度、噪声性能和交流性能间的矛盾,提出了一种直流部分与交流部分相对独立的电路结构.以两个对称的单晶体管共基组态放大器为交流变换单元,将交流输入电压变换为交流电流分量.一对匹配的精密恒流源电... 为解决电压-电流变换器电路的直流精度、噪声性能和交流性能间的矛盾,提出了一种直流部分与交流部分相对独立的电路结构.以两个对称的单晶体管共基组态放大器为交流变换单元,将交流输入电压变换为交流电流分量.一对匹配的精密恒流源电路分别为两个交流变换单元提供恒流偏置.将两个交流变换单元的输出电流叠加,抵消偏置电流,即可获得无偏置交流电流.该电路利用运放获得优异的直流性能,但运放位于交流回路之外.交流信号回路中只有晶体管和无源元件,从而同时实现了良好的噪声性能和高频性能. 展开更多
关键词 微弱信号检测 电压-电流变换器 压控电流源 低噪声电路 共基组态放大器 cascode
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2.4 GHz CMOS低噪声放大器设计 被引量:5
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作者 程远垚 宋树祥 蒋品群 《广西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第3期7-13,共7页
本文采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了两款可工作在2.4GHz频率上的窄带低噪声放大器(LNA)。两款LNA的电路结构分别为Cascode电路结构应用电流复用技术,以及应用正体偏置效应的折叠Cascode结构。所设计的两款窄带LNA的仿真结果表明,在2.... 本文采用TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了两款可工作在2.4GHz频率上的窄带低噪声放大器(LNA)。两款LNA的电路结构分别为Cascode电路结构应用电流复用技术,以及应用正体偏置效应的折叠Cascode结构。所设计的两款窄带LNA的仿真结果表明,在2.4 GHz工作频率上,Cascode结构LNA在1.5V供电电压下电路功耗为4.9mW,增益为23.5dB,输入输出反射系数分别为-16.9dB与-16.3dB,噪声系数为0.72dB且IIP3为3.12dBm;折叠Cascode结构LNA可在0.5V供电电压下工作,功耗为1.83mW,增益为23.8dB,输入输出反射系数分别为-28.2dB与-24.8dB,噪声系数为0.62dB且IIP3为-7.65dBm,适用于低电压低功耗应用。 展开更多
关键词 CMOS 窄带 低噪声放大器 cascode 电流复用 正体偏置
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应用于AMOLED源极驱动的具有DAC功能的输出缓冲器设计
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作者 孙蕊 邓红辉 +2 位作者 张俊 权磊 贾晨 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期938-945,共8页
针对AMOLED驱动芯片小面积、高精度、低功耗的需求,设计了一种具有DAC功能的高性能输出缓冲器。该缓冲器采用轨对轨的输入级和Class AB输出级以适应大的输入输出电压范围,采用Cascode Miller补偿以减小补偿电容大小,其尾电流源可编程以... 针对AMOLED驱动芯片小面积、高精度、低功耗的需求,设计了一种具有DAC功能的高性能输出缓冲器。该缓冲器采用轨对轨的输入级和Class AB输出级以适应大的输入输出电压范围,采用Cascode Miller补偿以减小补偿电容大小,其尾电流源可编程以实现4 bit DAC功能插值,节约了整体功耗和芯片面积。在UMC80 nm CMOS工艺下,仿真结果表明,在0.2~6.3 V的输入电压范围内,缓冲器直流增益大于70 dB,相位裕度大于60°,静态电流最小可至0.5μA,建立时间低至1.49μs;典型中压3.3 V的情况下,直流增益可达129 dB,相位裕度为75°,增益带宽为9.4 MHz,静态电流为1.3μA;对60 mV输入电压进行4 bit插值后,输出误差小于0.255 mV。设计的缓冲器精度高、建立时间快且功耗低,输出缓冲器实现了第二级DAC的作用,满足了AMOLED源极驱动的应用需求。 展开更多
关键词 AMOLED源极驱动 轨对轨 尾电流源可编程 Class AB输出级 cascode Miller补偿
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