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JSSC 2012第7期Other90nmPower Amplifier

Transformer-Based Uneven Doherty Power Ampli fier in 90 nm CMOS for WLAN Applicat

本文提出了一种基于变压器的非对称多赫蒂功率放大器,用于WLAN应用,显著提高了回退效率。
26.3 dBm最大输出功率,33%峰值PAE,25.1% 6dB回退PAE
功率放大器多赫蒂变压器WLANCMOS
创新点1:基于变压器的非对称多赫蒂架构(电路创新)。采用新型非对称串联组合变压器实现非对称多赫蒂操作,显著提高了功率放大器的回退效率(PAE在6dB回退时仍高达25.1%),同时避免了线性度下降。
创新点2:无需预失真即可满足WLAN要求(系统创新)。在54Mbps WLAN 802.11g信号测试中,该功放在19.3dBm平均输出功率下满足严格的EVM和频谱掩模要求,PAE达到22.9%,无需任何预失真处理。
创新点3:开环数字预失真进一步改善线性度(方法创新)。通过应用开环数字预失真技术,功放在20.2dBm平均输出功率下仍能满足WLAN要求,PAE提升至24.7%,展示了线性度与效率的协同优化。
创新点4:全集成90nm CMOS工艺实现(工艺创新)。该设计在标准90nm CMOS工艺中实现了完全集成的变压器多赫蒂功放,最大输出功率26.3dBm,峰值PAE达33%(2V供电),展现了CMOS工艺在高频功放中的潜力。
Abstract
This paper presents a fu lly integrated trans - former-based Doherty power amplifie ri nas t a n d a r d9 0n mC M O S process. A novel asymmetrical series combining transformer is used to achieve uneven Doherty operation. The t ransformer-based uneven Doherty architecture is analyzed to further improve the back-off ef ficiency without linearity degradation. The fabricated two-stage uneven Doherty PA achieves a maxi mum output power of 26.3 dBm at 2.4 GHz with a peak power added ef ficiency (PAE) of