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JSSC 2014第10期RF & Wireless0.18µm

An EDGEGSM Quad-Band CMOS Power Ampli fier Woonyun Kim Member IEEE Ki Seok Yang

提出一种用于EDGE应用的线性功率放大器,采用0.18µm CMOS工艺,自适应偏置改善AM-AM特性。
22%和23%功率附加效率,28.5 dBm和27.5 dBm输出功率
线性功率放大器EDGECMOS自适应偏置AM-AM特性
创新点1:自适应偏置技术显著改善AM-AM特性(电路创新)。通过动态调整功率晶体管的偏置电压,根据输出功率水平优化工作点,在28.5dBm输出时实现22%的PAE,有效解决了传统固定偏置导致的效率下降问题。
创新点2:串联电容补偿技术线性化栅漏电容(方法创新)。在功率晶体管栅漏极间添加串联电容,抵消Cgd非线性效应,将AM-PM失真降低至满足EDGE标准的EVM和ACPR指标要求。
创新点3:四频段集成设计实现多标准兼容(系统创新)。采用单一CMOS PA覆盖蜂窝/PCS双频段(870MHz/1.8GHz),在0.18µm工艺下同时满足E2类功率要求,输出功率分别达28.5dBm和27.5dBm。
创新点4:CMOS工艺功率放大器实现射频性能突破(工艺创新)。在标准数字CMOS工艺上实现23%的PAE,突破传统CMOS PA效率限制,无需特殊射频工艺即可满足EDGE调制信号要求。
Abstract
A linear power ampli fier (PA) is proposed for EDGE application in cellular and PCS bands, using a standard 0.18 µm CMOS technology. The linear PA is adaptively biased according to its power level to efficiently enhance AM-AM characteristics. Non- linear gate-drain capacitance (C ) of power transistors, which is one of the major sources of AM-PM nonlinearity, is effectivel y linearized by adding an additiona l capacitor in series. The pro- totype CMOS PA achieves power added ef ficiencies of 22% an