JSSC 2013第9期Other0.35μm SiGe BiCMOS与BCD工艺

High-Efﬁciency Silicon-Based Envelope-Tracking Power Ampli ﬁer Design With Envel

高效硅基包络跟踪功率放大器设计，适用于宽带无线应用。

2W饱和输出功率，65%以上PAE，0.7-1.0 GHz带宽

包络跟踪功率放大器SiGe高效宽带无线LTE

▸创新点1：采用伪差分功率放大器设计，通过双SiGe功率单元集成实现高线性度和抗干扰能力，在0.7-1.0 GHz带宽内实现65%以上的功率附加效率（PAE），属于电路拓扑创新

▸创新点2：集成SiGe功率单元与TSV技术，利用0.35μm SiGe BiCMOS工艺的TSV实现三维互连，降低寄生参数并提升热管理能力，支持2W饱和输出功率，属于工艺集成创新

▸创新点3：高效CMOS包络调制器IC设计，采用0.35μm BCD工艺实现单片集成，通过动态包络整形（包括DC偏移、包络缩放等技术）使ET-PA系统在LTE 16QAM信号下达到42.3%平均复合PAE，属于系统级能效优化创新

▸创新点4：无预失真条件下满足LTE严格线性指标（如频谱辐射模板），通过包络削峰和回退衰减等创新方法实现28dBm线性输出，属于线性化技术突破

Abstract

This paper presents a highly ef ﬁcient silicon-based envelope-tracking power ampli ﬁer (ET-PA) for broadband wire- less applications. A pseudo -differential power ampli ﬁer (PA) is designed using two integrated SiGe power cells fabricated in a 0.35- m SiGe BiCMOS technology with through-silicon-via (TSV). In the continuous-wave (CW) measurement, the PA achieves a saturated output power of around 2 W with power-added efﬁciency (PAE) above 65% across the bandwidt ho f 0.7–1.0 GHz. To optimize the