基于GaAs工藝的低噪聲放大器及ESD保護(hù)電路設(shè)計.pdf

1、在無線通信應(yīng)用上，硅器件與砷化鎵器件之間有很大的競爭。然而，由于砷化鎵的高電子遷移率、低損耗半絕緣性襯底、高的線性度、高截止頻率、高擊穿電壓等優(yōu)點(diǎn)，一直以來其在微波、毫米波電路中比硅工藝更加受歡迎，特別是更加適合應(yīng)用到功率放大器、低噪聲放大器等電路的設(shè)計?？紤]到以上問題，本論文著重進(jìn)行基于砷化鎵工藝低噪聲放大器設(shè)計的研究。對電路可靠性等問題，進(jìn)行了砷化鎵工藝下的靜電保護(hù)電路研究。
　　一方面，低噪聲放大器作為接收機(jī)的第一級有源模塊

2、，應(yīng)有足夠低的噪聲來提高接收機(jī)的靈敏度;并且應(yīng)該有足夠高的增益以抑制后級混頻器等電路的噪聲。本文低噪聲放大器電路采用的是兩級源極退化結(jié)構(gòu)。區(qū)別于大部分砷化鎵低噪聲放大器所采用的片外電感直流偏置方式，本文采用的是片上電阻值比較大的電阻。低噪聲放大器后仿真結(jié)果為:最大增益為33.257dB，3dB帶寬為520MHz(1.13GHz到1.65GHz)。在1.16GHz-1.61GHz頻段上，S11恒小于-10dB。在1.14GHz-1.61G

3、Hz頻段上，輸出噪聲系數(shù)恒小于0.6dB;輸出1dB壓縮點(diǎn)大于+19.6dBm，輸入1dB壓縮點(diǎn)大于-12.8dBm;輸出三階截點(diǎn)大于31dBm，輸入三階截點(diǎn)大于-2dBm。電路版圖面積是0.88mm×1.3mm。另一方面，ESD是造成砷化鎵工藝集成電路不可靠的最大問題。而且，由于砷化鎵工藝的熱傳導(dǎo)率與熔點(diǎn)都比硅材料要低，這使得由ESD造成砷化鎵電路不可靠的問題比硅材料更大。為此，本文設(shè)計了一個片上層疊二極管結(jié)構(gòu)的ESD保護(hù)電路。