带有工艺补偿的射频功率放大器的设计-电子科学与技术专业论文.docxVIP

I I PAGE PAGE IV 湖 南 大 学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人 在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以 标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的 成果作品。对论文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确 方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保 留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送 交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权湖南大学可 以将本学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存和汇 编本学位论文。 本学位论文属于 1、必威体育官网网址□，在______年解密后适用本授权书。 2、不必威体育官网网址□√。 （请在以上相应方框内打 “√”） 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 带有工艺补偿的射频功率放大器的设计 带有工艺补偿的射频功率放大器的设计 硕士学位论文 硕士学位论文 要 在无线通信系统中 ，功率放大器都是必不 可少的系统部件之一 ，因为几乎每 一个微波 、射频以及毫米波系统都会用到 发射机 ，而每一个发射机里面都有功率 放大器 ，所以 ，功率放大器的市场应用前 景非常广阔 。由于无线通信技术的需求 和发展 ，对功率放大器的输出功率 、效率、线性度 、带宽等指标提出了更高的要 求 。目前 ，采 用 CMOS工艺将无线收发机更多模块集成在一个芯片上逐渐成为无 线通信的发展趋势 ，然而 ，单 片集成无线收发机主要难点之一是 CMOS工艺下大 输出功率 、高效率和高线性度射频功率放大器的设 计 。尤其是在亚微米时代 ，低 电源电压 、低的晶体管击穿电压 和较高的衬底损耗进一步增加了片上 CMOS功放 设计的难度。 论文基于和舰 0.18μm CMOS 工艺完成了射频功率放大器的设计。其中功率 放大级采用了共源共栅结构 ，这种结构采 用两个厚栅晶体管叠加 ，提高了电路的 耐压能力 ，能让电路工作在更高的电源电 压下 。并设计了一种新颖的工艺补偿偏 置电路 ，这种偏置电路具有温度和工艺补 偿功能 ，保证了功率放大器良好的温度 和工艺稳定性 ，同时具有较强的电源抑制 能力 ，降低了功率放大器对环境 、工艺 变化的敏感度 ，使得功率放大器能在更大 的范围内保持线性输出 。此外设计了带 隙基准源为功率放大器的工艺补 偿偏置电路提供基准电压 ，这个带隙基准源具有 较好的温度特性，其特点是有很 强的电源抑制能力。 论文最后进行了电路的版图设计与后仿真分析 。结果显示 ，功率放大器在使 能信号和调制信号控制下能够正常工作 ，而且对谐波的抑制能力较强 ；对于输入 基频频率为 315MHz 的方波信号 ，功率放大器在典型条件以及 32 种极限条件下， 输出功率都在 10dBm 以上，效率都在 50%左右，变化范围都不大，对温度和工 艺条件的敏感度低，提高了功率 放大器的输出功率和效率的稳定性。 关键字 :射频功率放大器 ;共源共栅 ;输出功率 ;效率 III III PAGE PAGE IV Abstract In wireless communication system, power amplifier is one of the essential system components ， Because almost every microwave、 RF and Millimeter wave systems have to use transmitter, and each one transmitter has a power amplifier, so Power amplifier has a very broad application prospect in the market. It is a trend integrating as many components as possible in wireless systems in an inexpensive technology, such as CMOS technologies. However, the implementation of high output power, high efficiency and high linearit