← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2020第6期Analog Circuits130nm
32-mW Ultra-Low-Power 173-207-GHz Amplifier With 130-nm SiGe HBTs Operating in S
采用130nm SiGe HBT工艺实现超低功耗200GHz放大器，功耗仅3.2mW。
130nm SiGe HBT, 1.3V/0.7V, 23.5dB@180GHz, 3.2mW/1.73mW
太赫兹放大器硅锗异质结晶体管超低功耗200GHz正向偏置
▸创新点1：正向偏置基极-集电极结电压设计（方法创新）。通过将晶体管基极-集电极结电压（V_BC）设置为正向偏置（≈0.2V），显著降低静态功耗至3.2mW，同时保持180-205GHz频段内23.5dB增益，解决了传统反向偏置设计的高功耗问题。
▸创新点2：三阶级联增益单元结构（电路创新）。采用三级级联增益单元拓扑，在1.3V供电下实现34GHz带宽（173-207GHz）和23.5dB峰值增益，通过级间阻抗匹配优化兼顾带宽与增益，相比单级结构性能提升显著。
▸创新点3：十倍增益功耗比突破（性能创新）。在0.7V超低供电时仍实现18.3dB增益，功耗仅1.73mW，增益功耗比较同类200GHz放大器提升10倍，创JSSC同期报道最高纪录。
▸创新点4：130nm SiGe HBT工艺极限探索（工艺创新）。基于f_T/f_max达460/600GHz的实验性SiGe HBT工艺，首次验证该节点在200GHz频段的超低功耗潜力，为毫米波集成电路提供新工艺基准。
Abstract
This article presents an ultra-low-power silicon
germanium heterojunction bipolar transistor (SiGe HBT) ampli-
fier operating at 200 GHz. The amplifier consists of three
cascaded gain-cell stages and was implemented in an exper-
imental 130-nm SiGe HBT technology with peak f
T/ fmax
of 460/600 GHz. In order to achieve the demonstrated extremely
low dc power dissipation, the circuit was designed with tran-
sistors operating at forward-biased base–collector junction volt-
age ( V
BC). With 1.3-V sup