介紹了一款基于55 nm CMOS工藝,帶溫度補(bǔ)償電路的Ka波段堆疊高效功率放大器（power amplifier, PA）.采用了一種新型的針對晶體管堆疊結(jié)構(gòu)的溫度補(bǔ)償電路,該補(bǔ)償電路由兩個(gè)二極管和四個(gè)電阻組成,結(jié)構(gòu)簡單,易于實(shí)現(xiàn).通過調(diào)整堆疊放大器各個(gè)柵極偏置電路中的電壓,使得PA隨溫度變化的增益和輸出功率得到有效補(bǔ)償,增強(qiáng)了電路的可靠性和熱穩(wěn)定性.基于Agilent ADS軟件的版圖仿真結(jié)果顯示:電路的最大輸出功率為20.1 dBm,頻帶內(nèi)功率附加效率（power additional efficiency, PAE）為20%～30%,大信號功率-1 dB帶寬為15 GHz（46%）.在-40℃到125℃的溫度范圍內(nèi),采用新型溫補(bǔ)偏置電路與傳統(tǒng)偏置電路相比,小信號增益的溫度波動從2.2 dB改善到0.1 dB,顯著提高了功放的熱穩(wěn)定性,證明了所提出的溫度補(bǔ)償電路對于在寬溫度范圍內(nèi)校正功率放大器增益變化的有效性. 

【文章來源】：電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,35(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

單級放大器不同溫度下的仿真增益曲線

堆疊結(jié)構(gòu)溫度補(bǔ)償電路原理圖

Vg1、Vg2均與Vg3成正比,且隨著溫度升高而變大. 它們隨溫度變化的趨勢如圖3所示,由下至上,柵極供電電壓Vg隨溫度變化的斜率越來越大,剛好補(bǔ)償各層晶體管受溫度變化導(dǎo)致的性能變化.理論上,晶體管的柵極偏置電壓需使各層晶體管的漏源極之間的偏壓均相同,因此補(bǔ)償時(shí)需要各層?xùn)艠O電壓同時(shí)變化. 本節(jié)中提出的適用于堆疊結(jié)構(gòu)的溫度補(bǔ)償電路,在PA整體的溫度特性得到補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí),避免了其中某層晶體管的VDS過高從而導(dǎo)致?lián)舸┑那闆r.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3514557