40奈米LDMOS多路變壓器結合及65奈米CMOS預失真線性器功率放大器之研製

許峰毓

doi:10.6342/NTU201603754

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40奈米LDMOS多路变压器结合及65奈米CMOS预失真线性器功率放大器之研制

Research of 40nm LDMOS Multi-Way Transformer Combined and 65nm CMOS Pre-Distortion Linearized Power Amplifier

许峰毓 , 硕士　　导师：黄天伟　　

英文 DOI： 10.6342/NTU201603754

功率放大器；变压器结合；高电压操作；线性化功率放大器； Power amplifier ； Transformer combining ； High operating voltage ； Pre-distortion power amplifier

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摘要 │ 参考文献 (33) │ 国际计量

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With the development of wireless communication and the evolution of semiconductor process, the radio frequency integrated circuits implemented in CMOS technology become the key point in the industry with low cost advantage. The power amplifier is the most critical component in the transceiver design. Thus the main focus of this thesis is the design and analysis of CMOS power amplifier [31].
The chapter 2 describes a 4G-LTE power amplifier, which is implemented in 40 nm laterally diffused metal oxide semiconductor (LDMOS) CMOS process. To increase the output power, the circuit uses transformer-based matching network for input and output. The proposed PA is designed in a differential common source structure. The neutralization technique is also implemented in this PA design to reduce the intrinsic capacitance from drain to gate. The chip size of the PA is 0.62mm2 and the output saturation power achieves 23.1dBm.
The chapter 3 describes a fully-integrated Wi-Fi power amplifier, which is implemented in 40 nm LDMOS process. By current-current combining transformer technique, the multiple transformers can be realized in a compact area with similar port impedance. In addition, the PA uses 3-D radial architecture to reduce the area of multi-way combining.
The chapter 4 describes a 29 GHz power amplifier in 65 nm CMOS process. In this work, the PA is designed with pre-distortion linearizer and the circuit uses transformer-based matching networks for input and output network. This power amplifier improves the OP1dB and linearity.
Index term-Power amplifier, Transformer combining, High operating voltage, Pre-distortion power amplifier

参考文献 ( 33 ) 〈TOP〉

[1] F. van Rijs "Status and trends of silicon LDMOS basestation PA technologies to go beyond 2.5 GHz applications", Radio Wireless Symp., pp.69 -72 Jan 2008
连结：
[3] D. Gruner , R. Sorge , O. Bengtsson , A. Al Tanany and G. Boeck "Analysis, design, [29]and evaluation of LDMOS FETs for RF power applications up to 6 GHz", IEEE Trans. Microw.Theory Techn., vol. 58, no. 12, pp.4022 -4030, Dec 2010
连结：
[4] T.Yan, H. Liao, Y. Z. Xiong, R. Zeng, J. Shi, and R. Huang, “Cost-effective integrated [30]RF power transistor in 0.18- m CMOS technology,” IEEE Electron Device Lett., vol. 27, no. 10, pp. 856–858, Oct. 2006
连结：
[8] David M. Pozar, Microwave Engineering, 3rd Edition, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2005.
连结：
[9] S. Venkateswaran, "An invariant stability factor and its physical significance," in Proceedings of the IEE - Part C: Monographs, vol. 109, no. 15, pp. 98-, March 1962.
连结：

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