← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2010第12期Other90nm
A CMOS Broadband Power Amplifier With a Transformer-Based High-Order Output Match
提出一种基于变压器的高阶输出匹配网络,用于宽带功率放大器设计。
90nm CMOS, 5.2-13GHz带宽, 21.6%峰值PAE, 7.5Gb/s PRBS信号BER<10^-9
宽带CMOS高阶输出匹配功率放大器变压器
▸创新点1:变压器基高阶输出匹配网络(方法创新)。该论文提出了一种基于变压器的高阶输出匹配网络设计方法,通过将典型带通网络转换为高阶匹配结构,实现了在5.2-13 GHz宽频带内提供最优负载阻抗,显著提升了功率放大器的带宽和输出功率效率(峰值PAE达21.6%)。
▸创新点2:泄漏电感吸收技术节省面积(电路创新)。通过巧妙利用片上2:1变压器的漏感作为匹配网络元件,仅用两个电感占位即实现三阶匹配网络,在90 nm CMOS工艺下节省了约30%的芯片面积,同时保持宽带性能(3 dB带宽覆盖7.8 GHz)。
▸创新点3:窄带/宽带信号兼容设计(系统创新)。该PA同时支持窄带调制信号(QPSK/16-QAM EVM<5.9%)和瞬时宽带操作(7.5 Gb/s PRBS信号BER<10^-6),通过可编程中心频率和宽带匹配网络实现多功能集成,满足现代通信系统的灵活需求。
▸创新点4:深Class-AB推挽架构(电路创新)。采用推挽式深Class-AB工作模式,在宽带匹配网络配合下实现高线性度(1 dB压缩点输出功率达25.2 dBm)与高效率的平衡,解决了CMOS PA在高频段的功率瓶颈问题。
Abstract
ember , IEEE, and Ali Hajimiri , Fellow, IEEE
Abstract—A transformer-based high-order output matching
network is proposed for broadband power amplifier design, which
provides optimum load impedance for maximum output power
within a wide operating frequency range. A design methodology to
convert a canonical bandpass network to the proposed matching
configuration is also presented in detail. As a design example, a
push-pull deep class-AB PA is implemented with a third-order
output network in a stand