【摘 要】
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近年来,无线通信市场的高速发展促使高性能无线收发设备向高集成度、低成本、小体积和多元化方向发展。随着 CMOS工艺的发展,功率放大器已经被成功的实现了全集成。在射频发
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近年来,无线通信市场的高速发展促使高性能无线收发设备向高集成度、低成本、小体积和多元化方向发展。随着 CMOS工艺的发展,功率放大器已经被成功的实现了全集成。在射频发信系统中,功率放大器通常是最后一级功能模块。在信号发射到空中之前,功率放大器进行信号放大,使信号功率达到要求的水平,然后发射出去。 功率放大器是无线收发系统关键模块,利用标准CMOS工艺设计和实现全集成功率放大器面临诸多挑战,包括低的本征增益、大的晶体管寄生电容和电阻以及缺乏高品质的集成无源器件。一个主要制约高性能功率放大器的因素是低的击穿电压,它使功率放大器工作在大电流、低阻抗的状态下,而这种状态下的功率放大器对寄生损耗很敏感。在射频功率放大器应用中,一般采用两级结构的功率放大器,第一级采用共源共栅结构以提高增益,第二级采用共源级结构以增加输出电压摆幅。功率放大器的偏置电压由带隙基准提供。 本论文采用SMIC0.18-μm RF CMOS工艺,设计了一个适用于IEEE802.11b标准的无线局域网射频前端的全集成线性功率放大器。该设计采用了负载线匹配和稳定性技术。Cadence Spectre-RF仿真结果表明,输入功率为0dBm时,功率增益为20dB;输入输出匹配良好,S11为-20dB,S22为-27dB,输出1dB压缩点为25.0911dBm,输出OIP3三阶截点31dBm。该功率放大器的偏置电压由带隙基准源提供,带隙基准输出电压2V和1.5V。带隙基准源中的运算放大器的增益为67.76dB,相位裕度等于61o。该功率放大器符合IEEE802.11b标准的无线局域网的设计要求。
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