研究目的
设计并制造一种采用电流复用和自偏置技术的宽带GaAs pHEMT低噪声驱动放大器,以实现K/Ka波段应用中的低功耗和减小芯片尺寸。
研究成果
所提出的低噪声驱动放大器实现了出色的宽带性能,具有低噪声系数、高增益和低功耗的特点,适用于体积受限和功率受限的应用场景。电流复用与自偏置技术的结合有效降低了功耗和芯片面积,实测结果验证了该设计方法的可行性。
研究不足
该技术为实现电流复用需要高供电电压(3.3V),可能不适用于低电压应用。由于功耗限制,牺牲了晶体管尺寸选择的灵活性,且该设计专为砷化镓赝配高电子迁移率晶体管(GaAs pHEMT)工艺定制,在功率密度或频率范围等方面,相比氮化镓(GaN)或磷化铟(InP)等其他工艺可能存在局限。
1:实验设计与方法选择:
采用两阶共源放大器结构,结合电流复用与自偏置技术,运用噪声系数和P1dB的理论优化模型。
2:样品选择与数据来源:
基于0.15微米GaAs pHEMT工艺实现放大器,晶体管尺寸(如2×25微米、2×50微米、4×25微米、4×50微米)通过代工厂模型仿真确定。
3:15微米GaAs pHEMT工艺实现放大器,晶体管尺寸(如2×25微米、2×50微米、4×25微米、4×50微米)通过代工厂模型仿真确定。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:具有特定参数(跨导Gm=530 mS/mm、最大漏极电流Idmax=500 mA/mm等)的GaAs pHEMT工艺,以及片上电感、电容、电阻和微带线等元件。
4:实验流程与操作步骤:
电路设计采用特定偏置条件(Vgs1=-0.35V,Vds1=1.3V,Vgs2=-0.5V,Vds2=2V),完成流片后通过探针测试技术测量S参数、噪声系数和P1dB。
5:35V,Vds1=3V,Vgs2=-5V,Vds2=2V),完成流片后通过探针测试技术测量S参数、噪声系数和P1dB。
数据分析方法:
5. 数据分析方法:将实测数据与仿真结果对比,计算品质因数(FoM1和FoM2)以评估其相对于先进设计的性能。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容