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A 1.5 ～ 5 GHz CMOS broadband low-power high-efficiency power amplifier for wireless communications

机译：用于无线通信的1.5〜5 GHz CMOS宽带低功耗高效功率放大器

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摘要

This paper describes the design of 1.5-5 GHz CMOS power amplifier (PA) for broadband applications that uses 0.18-mu m CMOS technology. This UWB PA uses a cascode topology with current-reuse, to enhance the gain at the upper end of the desired band, and a resistive feedback amplifier stage to achieve optimum output power and gain while maintaining a wide bandwidth. The measured results for the proposed UWB PA show an excellent gain in flatness of 20 +/- 1 dB over the 2.0-4.0 GHz frequency range. The average gain is about 17.8 dB from 1.5 to 5 GHz. The reverse isolation is less than - 42 dBm. The PA has an efficiency of a maximum of 30.5% at 2 GHz, 24.8% at 3 GHz, 28.1% at 4 GHz and 15.2% at 5 GHz with a 50 Omega load termination. The amplifier delivers a P-1dB output power of 6.7 dBm and a PAE of 22% at 4 GHz is obtained with a power consumption of 24.5 mW from a 1.8 V supply voltage. The chip area is 1.222 x 1.004 mm(2), including the pads. The proposed UWB PA exhibits high gain and is highly efficient. It has the highest FOM for power amplifiers in the 2-6 GHz band.
机译：本文介绍了采用0.18微米CMOS技术的宽带应用1.5-5 GHz CMOS功率放大器（PA）的设计。该UWB PA使用具有电流重用的共源共栅拓扑结构，以增强所需频带高端的增益，并使用电阻反馈放大器级，以在保持较宽带宽的同时实现最佳输出功率和增益。拟议中的UWB PA的测量结果表明，在2.0-4.0 GHz频率范围内，平坦度获得了20 +/- 1 dB的出色增益。在1.5至5 GHz范围内，平均增益约为17.8 dB。反向隔离小于-42 dBm。在50 Omega负载终端下，PA在2 GHz时的最高效率为30.5％，在3 GHz时的效率最高为24.8％，在4 GHz时的效率为28.1％，在5 GHz时的效率为15.2％。该放大器的P-1dB输出功率为6.7 dBm，在1.8 GHz电源电压下，在4 GHz时的PAE为22％，功耗为24.5 mW。包括焊盘在内，芯片面积为1.222 x 1.004 mm（2）。提议的UWB PA具有高增益和高效率。它具有2-6 GHz频段内功率放大器的最高FOM。

著录项

  • 来源
    《Integration》 |2018年第9期|167-173|共7页
  • 作者

    Chen Jun-Da; Wang Wen-Jun;

  • 作者单位
  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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