检索结果-内蒙古大学图书馆

固体电子学研究与进展 2010年第3期30卷 362-365,401页

作者：田野石瑞英龚敏何志刚蔡娟露温景超四川大学物理科学与技术学院微电子系成都610064 微电子技术四川省重点实验室成都610064

研究了GaAs HBT高能电子(～1MeV)辐照的总剂量效应。结果表明,电子辐照后GaAs HBT的基极电流增大,辐照损伤程度随辐照总剂量增加而增加,这和其他研究观察到的现象相同。所不同的是,实验中发现随辐照剂量增大器件集电极饱和电压、残余电... 详细信息

研究了GaAs HBT高能电子(～1MeV)辐照的总剂量效应。结果表明,电子辐照后GaAs HBT的基极电流增大,辐照损伤程度随辐照总剂量增加而增加,这和其他研究观察到的现象相同。所不同的是,实验中发现随辐照剂量增大器件集电极饱和电压、残余电压均增大。因此认为,高能电子辐照造成的位移损伤在GaAs HBT集电区和BC结内诱生的大量复合中心使集电极串联电阻增大,以及BE、BC结内形成的复合中心俘获结内载流子使载流子浓度降低造成BE、BC结自建电势差下降是集电极饱和电压和残余电压增加的主要原因。

关键词：电子辐照砷化镓异质结双极型晶体管残余电压集电极饱和电压

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基于SDD技术的简单精确的GaAs HBT经验模型

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中国电子科学研究院学报 2020年第9期15卷 894-899页

作者：程林张金灿刘敏刘博李娜西安电子科技大学微电子学院宽禁带半导体技术国防重点学科实验室陕西西安710071 河南科技大学电气工程学院河南洛阳471023

Agilent模型的等效电路可以较好地表征器件的物理特性,但是其中的直流和交流表达式较为复杂,鉴于此,文中在Agilent HBT模型等效电路的基础上,利用符号自定义(SDD)技术,提出了一种简单且精确的经验模型。该模型直流部分采用VBIC模型中的... 详细信息

Agilent模型的等效电路可以较好地表征器件的物理特性,但是其中的直流和交流表达式较为复杂,鉴于此,文中在Agilent HBT模型等效电路的基础上,利用符号自定义(SDD)技术,提出了一种简单且精确的经验模型。该模型直流部分采用VBIC模型中的直流表达式,交流部分采用经验表达式,使得模型得以简化,参数提取难度大大降低。采用1μm Ga As HBT器件,对本文所提出的经验的Ga As HBT器件模型进行验证。在对模型的参数进行完整提取的基础上,通过将Agilent HBT模型和所提出的经验模型的仿真结果与测试结果相对比,验证了所提出的经验模型的精确性。

关键词： Agilent HBT模型 VBIC模型砷化镓异质结双极型晶体管经验模型参数提取

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2.4GHz2.7GHz高效率、高功率射频功率放大器的研究与设计

2.4GHz2.7GHz高效率、高功率射频功率放大器的研究与设计

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作者：陈涛东南大学

学位级别：博士

目前,无线通信已成为人们生活中不可或缺的一部分。功率放大器处于无线通信系统的射频前端,是通信系统中最主要的耗能模块之一,其性能直接影响无线通信系统的通信质量和通信距离,并且很大程度决定着系统的耗能。砷化镓异质结双极型晶体... 详细信息

目前,无线通信已成为人们生活中不可或缺的一部分。功率放大器处于无线通信系统的射频前端,是通信系统中最主要的耗能模块之一,其性能直接影响无线通信系统的通信质量和通信距离,并且很大程度决定着系统的耗能。砷化镓异质结双极型晶体管(GaAs HBT)具有单电源供电、高功率密度、高效率、高线性等优点,广泛应用于无线通信系统的射频功率放大器中。本文对提高GaAs HBT功率放大器的输出功率和增强效率两方面进行具体了的研究和探讨。本文首先详细研究了高功率功放的电路拓扑堆叠晶体管结构和谐波控制提高功放效率的设计方法,然后基于研究结果,提出对堆叠式功放进行谐波控制设计,实现了一款2.4GHz-2.7GHz高效率、高功率的功放芯片。论文的主要工作和创新点如下：(1)针对堆叠式功率放大器的层间不能获得最佳的功率匹配的问题,提出在堆叠式功放上层晶体管基极加入接地的串联电阻、电容结构,使堆叠式功放的各层晶体管均能获得最佳的负载阻抗,从而各层晶体管能同时获得最佳的功率输出。该设计方法有效地改善了堆叠式功放中各层晶体管的功率合成效率,并提高了堆叠式功放的效率与线性度。测试结果表明本文设计的堆叠式功放较传统的堆叠式功放PIdB输出时效率能改善6%,功率回退6dB时EVM能改善1.8dB。(2)针对线性工作模式功放效率不高的问题,提出利用GaAs HBT的非线性输出电容对共射极连接放大器的输出基波及二次谐波负载进行调整,提高功放基波输出功率。该方法能够提高共射极连接放大器的功率输出,减少功率损耗,提高功放的效率。测试结果表明相对于只进行输出基波匹配的功放,其输出功率能提高1.3dB,效率提高9.2%。(3)基于控制堆叠式功放输出及层间的二次谐波改进设计了功放,进一步提高了功放的效率。利用堆叠式功放各层晶体管的非线性输出电容及外接并联电容和上层晶体管基极接地的串联电阻、电容对各层晶体管的基波和二次谐波负载进行设计,使各层晶体管的输出电压波形可控,提高各层晶体管的功率输出能力,减小功放功率损耗。该设计方法为谐波控制提高堆叠式功放效率提供了解决方案,具有高的可行性,并且可移植于其他异质结双极型晶体管工艺的堆叠式功放设计中。最后,基于2μm GaAs HBT工艺设计了一款2.4GHz-2.7GHz采用输出二次谐波控制的两级堆叠式功率放大器。实验表明在9V的供电电压条件下,其带内小信号增益高于30dB,2.5GHz时输出P1dB达34.2dBm,此时的功率附加效率达48%。电路仿真与测试结果一致性较好,验证了采用二次谐波控制进行堆叠式功放设计的可行性。

关键词：砷化镓异质结双极型晶体管功率放大器效率最佳负载二次谐波

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应用于WiFi6的新型高线性度功率放大器设计

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微波学报 2024年第1期40卷 93-98页

作者：姚凤薇焦凌彬上海电子信息职业技术学院通信与信息工程学院上海201411 上海电机学院电子信息学院上海201306

针对WiFi 6的设备需求,设计了一款工作在5.15 GHz~5.85 GHz的高线性度砷化镓异质结双极型晶体管射频功率放大器。为了保证大信号和高温下功率管静态工作点的稳定性,采用了一种新型有源自适应偏置电路。对射频功率检测电路进行了设计和改... 详细信息

针对WiFi 6的设备需求,设计了一款工作在5.15 GHz~5.85 GHz的高线性度砷化镓异质结双极型晶体管射频功率放大器。为了保证大信号和高温下功率管静态工作点的稳定性,采用了一种新型有源自适应偏置电路。对射频功率检测电路进行了设计和改进,有效降低了射频系统的功耗。针对各次谐波分量产生的影响,对输出匹配网络进行了优化。仿真结果表明:该射频功率放大器芯片小信号增益达到了32.6 dB;在中心频率5.5 GHz时1 dB压缩点功率为30.4 dBm,功率附加效率超过27.9%;输出功率为26 dBm时,三阶交调失真低于-40 dBc。实测数据表明:小信号增益大于31.4 dB;5.5 GHz时1 dB压缩点功率为29.06 dBm;输出功率为26 dBm时,三阶交调失真低于-30 dBc。当输出功率为20 dBm时,二次三次谐波抑制到-30 dBc和-45 dBc。

关键词：砷化镓异质结双极型晶体管偏置电路功率检测电路匹配网络高线性度

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GaAs HBT超高速折叠内插ADC芯片设计方法研究

GaAs HBT超高速折叠内插ADC芯片设计方法研究

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作者：张金灿西安电子科技大学

学位级别：博士

模数转换器（ADC）通过将采集的模拟信号转换成数字输出码连接了模拟量和数字处理系统，广泛应用于各类电子领域中。根据不同的应用领域对ADC系统指标的设计要求，已经出现了许多类型的ADC，其中，高速ADC越来越受到业界的关注。由于GaA... 详细信息

模数转换器（ADC）通过将采集的模拟信号转换成数字输出码连接了模拟量和数字处理系统，广泛应用于各类电子领域中。根据不同的应用领域对ADC系统指标的设计要求，已经出现了许多类型的ADC，其中，高速ADC越来越受到业界的关注。由于GaAs HBT器件具有混合微波单片集成电路所要求的高电阻衬底和高击穿电压的器件特性，因此本文采用GaAs HBT工艺实现模数转换器的设计。与CMOS相比，GaAs HBT具有潜在的更高的截止频率fT，并且由于GaAs HBT比InP HBT和SiGeBiCMOS的制作工艺更简单，因而GaAs HBT的流片成本也较适中。本文对GaAs HBT超高速折叠内插ADC芯片设计方法开展了研究。在对各类ADC结构进行分析的基础上确定了本文所采用的超高速ADC结构；提出了一种适用于GaAsHBT的考虑辐照效应的器件模型；并基于本文所建立的模型对ADC的电路级进行了设计。本文取得的主要研究成果如下：（1）研究了一款超高速ADC的设计与实现。该ADC的分辨率为6bits，采样率为3Gsps，基于WIN公司截止频率fT=60GHz的1μm砷化镓异质结双极型晶体管工艺设计。该ADC的设计采用折叠内插结构，以满足其Gsps级别的采样率，宽带宽和中等分辨率的要求，相比较于全并行结构，折叠内插结构降低了电路所消耗的功耗以及占用的芯片面积。（2）建立了ADC电路级设计所需要的GaAs HBT器件模型。为了预测GaAs HBT伽马辐照效应，建立了一种新颖的考虑了伽马辐照效应的GaAs HBT模型。首先，在对VBIC模型研究的基础上，根据GaAs HBT的特性，建立了一种简化VBIC模型；其次，从GaAs HBT辐照特性出发，对该简化的VBIC模型进行了进一步修正；最后，验证了模型的有效性。（3）本文所设计的超高速ADC包含有一个采样保持放大器，一个参考电阻串，四个折叠放大器，一个内插电阻串，一个比较器阵列，一个包含有异或门阵列、或非门阵列和15-to-4ROM的数字编码器，一个嵌有高低位同步电路的粗量化器，并且为了满足测试要求，片上还集成了对ADC输出数据流进行降速处理的1:4解复用器电路。（4）采用1μm InGaP/GaAs HBT工艺实现了6bits，3Gsps ADC的设计、流片和测试。ADC的芯片尺寸为4.32mm×3.66mm。采用高线性度的跟踪保持放大器提高了有效分辨率ENOB，并且在折叠放大器中采用额外的一次折叠系数消除折叠电路的边界效应改善了静态性能。测试结果表明，该ADC在3Gsps采样率的情况下，ENOB达到5.53bit，有效分辨率带宽为1.1GHz，微分非线性误差和积分非线性误差的最大值分别为0.36LSB和0.48LSB，在单电源6V电压供电下，所消耗的功耗为5.43W。与文献报道的高速ADC相比，本文所设计的ADC取得了较优良的有效带宽品质因子，在同类ADC设计中性能较好，处于国内先进水平。

关键词：模数转换器折叠内插结构砷化镓异质结双极型晶体管 γ辐照效应器件模型

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一种新型微波宽带压控振荡器的设计

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半导体技术 2016年第8期41卷 586-589,635页

作者：孙高勇要志宏郭文胜张加程中国电子科技集团公司第十三研究所石家庄050051

提出了一种提高微波宽带压控振荡器（VCO）稳定性的方法。压控振荡器采用了从谐振电路输出的结构,并与后级缓冲放大电路之间加入了一个匹配电路,从而可有效提高宽带振荡器的稳定性,改善振荡器的温度特性。基于此电路结构,采用Ga As HBT... 详细信息

提出了一种提高微波宽带压控振荡器（VCO）稳定性的方法。压控振荡器采用了从谐振电路输出的结构,并与后级缓冲放大电路之间加入了一个匹配电路,从而可有效提高宽带振荡器的稳定性,改善振荡器的温度特性。基于此电路结构,采用Ga As HBT工艺设计了一款微波宽带压控振荡器芯片。为拓宽振荡器的工作频带和降低相位噪声,使用片外Ga As超突变结、高Q值变容二极管。该宽带压控振荡器芯片实测结果显示,在调谐电压为1.5~15 V内,可实现输出频率覆盖13~19 GHz,调谐线性度≤2.5∶1,调谐电压8 V时相位噪声为-89 d Bc/Hz@100 k Hz。该压控振荡器工作电压为5 V,工作电流为65 m A,19 GHz频率点处输出功率在85℃环境温度下比在25℃环境温度下仅下降2 d B,具有良好的温度稳定性。

关键词：宽带压控振荡器(VCO) 匹配电路稳定性砷化镓异质结双极型晶体管

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一种基于新型HBT复合晶体管结构的宽带功率放大器设计

一种基于新型HBT复合晶体管结构的宽带功率放大器设计

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作者：程华东南大学

学位级别：硕士

随着频率的升高，砷化镓异质结双极型晶体管(HBT)自身寄生电容Cce、Cbe、Cbc等对器件性能的影响明显增加，使得HBT共发组态工作模式下的输出反射系数S22在某一频率点出现Kink效应。因此，采用HBT实现射频宽带功率放大器时，会给工作带... 详细信息

随着频率的升高，砷化镓异质结双极型晶体管(HBT)自身寄生电容Cce、Cbe、Cbc等对器件性能的影响明显增加，使得HBT共发组态工作模式下的输出反射系数S22在某一频率点出现Kink效应。因此，采用HBT实现射频宽带功率放大器时，会给工作带宽需跨越Kink频率点的宽带输出匹配设计带来很多困难。\n 本文首先介绍了射频功放领域关于这个课题的研究现状。然后详细介绍了HBTKink效应及其对宽带匹配的影响，并根据员反馈原理，提出了一种新型HBT复合晶体管结构，通过理论分析，借助AWR软件仿真以及AWSC2μm InGaP/GaAs HBT工艺流片测试，结果表明：该复合管的输出阻抗在0.1GHz to20GHz的频率范围内为一常数，HBT的Kink效应得到了消除。\n 最后采用该新型HBT复合晶体管结构设计了一款可用于无线局域网(WLAN)的宽带功率放大器，在1.6～3GHz频率范围内小信号增益大于30dB，输入输出反射系数均低于-10dB，饱和功率输出达到34dBm以上，并将这款放大器与普通管设计的宽带放大器进行比较，证明了采用新型HBT复合晶体管作为有源器件可以很大程度上提高放大器的增益带宽积。

关键词：砷化镓异质结双极型晶体管 Kink效应负反馈宽带功率放大器输出匹配增益带宽积

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