研究目的
研究采用2微米砷化镓异质结双极晶体管工艺设计并实现高线性度全差分8 GSa/s采样保持放大器(THA)，以实现GHz时钟频率下采样系统的高速运行。
研究成果
本研究采用砷化镓异质结双极晶体管（GaAs HBT）技术研制了一款高线性度、8 GSa/s采样率的跟踪保持放大器（THA），展现出较宽的带宽和高线性性能。通过选用肖特基二极管作为THA的开关元件，实现了高保持模式隔离度和高速运行。研究探讨并基于非线性分析设计了一款低失真输入缓冲器。与现有技术相比，最终实测结果表明该器件具有高采样率、宽动态范围、良好线性度及较宽输入带宽等优势。
研究不足
该原型采用2微米砷化镓异质结双极晶体管（GaAs HBT）工艺实现，与磷化铟（InP）、锗硅（SiGe）及先进CMOS等更先进工艺相比可能存在局限性。
1：实验设计与方法选择：
该THA采用替代开关射极跟随器(SEF)作为开关级，配合肖特基二极管增强保持模式隔离并实现高速运行。
2：样本选择与数据来源：
原型电路基于2微米砷化镓异质结双极晶体管(GaAs HBT)工艺制造。
3：实验设备与材料清单：
使用肖特基二极管、GaAs HBT及馈通补偿电容。
4：实验流程与操作步骤：
通过150微米间距Infinity GSGSG双探针臂进行晶圆级测量，S参数采用安捷伦PNA-X N5247A四端口网络分析仪测试，线性度与动态特性表征使用两台安捷伦E8257D模拟信号发生器配合AV4051信号分析仪进行连续波测试。
5：数据分析方法：
利用MATLAB快速傅里叶变换(FFT)评估THA频谱特性，包括总谐波失真(THD)、信噪失真比(SNDR)、信噪比(SNR)等指标。
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Agilent PNA-X N5247A Four-port Network Analyzer
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Agilent
Measuring S-parameters
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Agilent E8257D analog signal generator
E8257D
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Generating continuous-wave signal
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Lecroy WaveMaster 820Zi-B oscilloscope
820Zi-B
Lecroy
Displaying the output waveform
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N4903B
Agilent
Generating differential sampling clock signals
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AV4051 Signal Analyzer
AV4051
Analyzing signal
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Hyperlabs HL9405 wideband balun
HL9405
Hyperlabs
Converting a differential signal to a single-ended output
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