• 제목/요약/키워드: Power Added Efficiency

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무선전력전송용 게이트 및 드레인 조절 회로를 이용한 고이득 고효율 전력증폭기 (High gain and High Efficiency Power Amplifier Using Controlling Gate and Drain Bias Circuit for WPT)

  • 이성제;서철헌
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권1호
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    • pp.52-56
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    • 2014
  • 본 논문은 고효율 전력증폭기는 무선전력전송을 위한 게이트와 드레인 바이어스 조절 회로를 사용하여 설계하였다. 이 조절 회로는 PAE (Power Added Efficiency)를 개선하기 위해 사용되었다. 게이트와 드레인 바이어스 조절 회로는 directional coupler, power detector, and operational amplifier로 구성되어있다. 구동증폭기를 사용하여 고이득 2단 증폭기는 전력증폭기의 낮은 입력단에 사용되었다. 게이트와 드레인 바이어스 조절회로를 사용하여 제안된 전력증폭기는 낮은 전력에서 높은 효율성을 가질 수 있다. PAE는 80.5%까지 향상되었고 출력전력은 40.17dBm이다.

GSM대역 5 W급 전류 모드 D급 전력증폭기의 설계 (Design of 5 W Current-Mode Class D RF Power Amplifier for GSM Band)

  • 서용주;조경준;김종헌
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.540-547
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    • 2004
  • 본 논문에서는 900 MHz대역에서 70 % 이상의 고효율을 갖는 전류 모드 D급 전력증폭기를 설계, 제작하였다. 푸시-풀 B급 전력증폭기의 구조를 기초로 하여 병렬 고조파 컨트롤 회로를 적용하여, 기존 D급 전력증폭기의 큰 손실 요인이었던 소자 내 커패시턴스의 충, 방전에 의한 전력 손실을 최소화하였다. 측정결과, 900 MHz 대역, 출력전력 3.2 W에서 73 % 전력 부가 효율, 그리고 출력전력 5 W에서 72 % 전력 부가 효율을 각각 얻었으며 DC 전력에 따라 출력의 크기가 선형적으로 변화하는 D급 전력증폭기의 특성을 확인하였다.

출력 전력 및 효율 개선을 위한 3-스택 구조의 Ku 대역 CMOS 전력 증폭기 (Ku-Band Three-Stack CMOS Power Amplifier to Enhance Output Power and Efficiency)

  • 양준혁;장선혜;정하연;주태환;박창근
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.133-138
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    • 2021
  • 본 논문에서는 높은 출력 전력을 확보함과 동시에 효율을 개선시킬 수 있는 전력 증폭기 구조를 제안하였다. 전력 소모를 최소화하기 위하여 구동 증폭단은 공통-소스 구조를 적용하였으며, 높은 출력 전력 확보를 위하여 전력 증폭단은 스택 구조를 적용하였다. 제안하는 구조의 검증을 위하여 아홉 개의 금속층을 제공하는 65-nm RFCMOS 공정을 이용하여 Ku 대역 전력 증폭기를 설계하였다. 동작 주파수 14 GHz에서 16 GHz 일 때, P1dB, power-added efficiency 및 전력 이득은 각각 20 dBm 이상, 23 dB 이상 및 25% 이상으로 확인 되었다.

GaN HEMT를 이용한 광대역 고효율 Class-J 모드 전력증폭기 설계 (Design of High Efficiency Class-J mode Power Amplifier using GaN HEMT with Broad-band Characteristic)

  • 김재덕;김형종;신석우;김상훈;김보기;최진주;김선주
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.71-78
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    • 2011
  • 본 논문은 GaN HEMT (Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor)를 이용하여 Class-J 모드를 적용한 고효율, 광대역 특성을 갖는 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 제안된 Class-J 모드 전력증폭기의 정합회로는 2차 고조파 임피던스가 리액턴스 성분만 갖도록 하였으며, 1.4 ~ 2.6 GHz 주파수대역내에서 연속파 (CW) 신호를 사용하여 $40{\pm}1$ dBm의 출력 전력과 50 % 이상의 전력부가효율 (Power-Added Efficiency, PAE) 및 60 % 이상의 드레인 효율 (Drain Efficiency, DE)이 측정되었다.

고효율 절연형 DC-DC 초퍼의 특성해석 (Performance Analysis of High Efficiency DC-DC Chopper added in Electric Isolation)

  • 곽동걸;이봉섭;김춘삼;정도영;김수광
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.115-117
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    • 2007
  • This paper is analyzed for DC-DC chopper performance of high efficiency added in electric isolation. The general converters of high efficiency are made that the power loss of the used switching devices is minimized. To achieve high efficiency system, the proposed chopper is constructed by using a partial resonant circuit. The control switches using in the chopper are operated with soft switching for a partial resonant method. The control switches are operated without increasing their voltage and current stresses by the soft switching technology. The result is that the switching loss is very low and the efficiency of chopper is high. And the proposed chopper is added in a electric isolation. When the power conversion system is required to electric isolation, the proposed chopper is adopted with system development of high efficiency. The soft switching operation and the system efficiency of the proposed chopper is verified by digital simulation and experimental results.

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강유전 고분자를 첨가한 유기태양전지의 효율 특성 (The Efficiency Characteristics of the Ferroelectric Polymer Added Organic Solar-cells)

  • 박자영;정치섭
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권9호
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    • pp.589-594
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    • 2016
  • P3HT:PCBM bulk heterojunction solar cells added with ferroelectric polymer were fabricated and characterized. By incorporating P3HT:PCBM solar cell with P(VDF-TrFE) ferroelectric additive, the power conversion efficiency was increased up to nearly 50%. Photoacoustic analysis on this phenomena was carried out for the first time. Through this study, we find that the ferroelectricity of the polymer additive plays the key role in the enhancement of the power conversion efficiency of the organic solar cell by suppressing the non-radiative recombination of charge transfer exciton more effectively.

3.3V 동작 68% 효율, 디지털 휴대전화기용 고효율 GaAs MESFET 전력소자 특성 (A 3.3V, 68% power added efficieny, GaAs power MESFET for mobile digital hand-held phone)

  • 이종남;김해천;문재경;이재진;박형무
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권6호
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    • pp.41-50
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    • 1995
  • A state-of-the-arts GaAs power metal semiconductor field effect transistor (MESFET) for 3.3V operation digital hand-held phone at 900 MHz has been developed for the first time, The FET was fabricated using a low-high doped structures grown by molecular beam epitaxy (MBE). The fabricated MESFETs with a gate width of 16 mm and a gate length of 0.8 .mu.m shows a saturated drain current (Idss) of 4.2A and a transconductance (Gm) of around 1700mS at a gate bias of -2.1V, corresponding to 10% Idss. The gate-to-drain breakdown voltage is measured to be 28 V. The rf characteristics of the MESFET tested at a drain bias of 3.3 V and a frequencyof 900 MHz are the output power of 32.3 dBm, the power added efficiency of 68%, and the third-ordr intercept point of 49.5 dBm. The power MESFET developed in this work is expected to be useful as a power amplifying device for digital hand-held phone because the high linear gain can deliver a high power added efficiency in the linear operation region of output power and the high third-order intercept point can reduce the third-order inter modulation.

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2.45 GHz ISM대역 고효율 스위칭모드 E급 전력증폭기 및 송신부 설계 (Design of High Efficiency Switching Mode Class E Power Amplifier and Transmitter for 2.45 GHz ISM Band)

  • 고석현;구경헌
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.107-114
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    • 2020
  • 2.4 GHz ISM대역 전력증폭기를 설계하고 송신 시스템을 구현하였다. 고효율 증폭기는 E급이나 F급 증폭기로 구현 가능하다. 본 연구에서는 회로 구조가 간단한 E급으로 20 W 급 고효율 증폭기를 설계하여 ISM 대역 응용에 적용하도록 하였다. E급 회로 설계이론 및 회로 시뮬레이션을 통해 임피던스 정합회로를 설계하였으며 2.45 GHz에서 출력전력 44.2 dBm 및 전력부가효율 69%를 얻었다. 설계된 전력증폭기에 30 dBm의 입력전력을 인가하기 위하여 앞단에 전압제어발진기와 구동증폭기를 제작하여 입력전력 공급회로를 구현하였고, 제작한 전력증폭기는 43.2 dBm 출력 및 65%의 전력부가효율 특성을 나타내었다. 본 연구결과는 무선전력전송, 전파차단장치, 고출력 송신장치 등 다양한 무선통신시스템용 출력 전력증폭기 설계에 활용될 수 있다.

A High-Efficiency CMOS Power Amplifier Using 2:2 Output Transformer for 802.11n WLAN Applications

  • Lee, Ockgoo;Ryu, Hyunsik;Baek, Seungjun;Nam, Ilku;Jeong, Minsu;Kim, Bo-Eun
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권2호
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    • pp.280-285
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    • 2015
  • A fully integrated high-efficiency linear CMOS power amplifier (PA) is developed for 802.11n WLAN applications using the 65-nm standard CMOS technology. The transformer topology is investigated to obtain a high-efficiency and high-linearity performance. By adopting a 2:2 output transformer, an optimum impedance is provided to the PA core. Besides, a LC harmonic control block is added to reduce the AM-to-AM/AM-to-PM distortions. The CMOS PA produces a saturated power of 26.1 dBm with a peak power-added efficiency (PAE) of 38.2%. The PA is tested using an 802.11n signal, and it satisfies the stringent error vector magnitude (EVM) and mask requirements. It achieves -28-dB EVM at an output power of 18.6 dBm with a PAE of 14.7%.

AlGaAs/GaAs double-heterojunction 전력용 FET의 설계 (Design of an AlGaAs/GaAs Double-Heterojunction Power FET)

  • 박인식;김상명;신석현;이진구;신재호;김도현
    • 전자공학회논문지A
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    • 제30A권8호
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    • pp.57-62
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    • 1993
  • In this paper, both feasible power gain and power added efficiency at the operating center frequency of 12 GHz are stressed to design a power FET with double-heterjunction structure. The variable parameters or the design are the unit gate width, the gate length, the doping density of AlGaAs, the AlGaAs thickness, the spacer thickness, the Al mole fraction, and the GaAs well thickness. The results of simulation for the FET with 1.mu.m gate length show that the power gain and the power added efficiency are 10.2 dB and 36.3% at 12GHz, respectively. An extrapolation of the relation between current gain and unilateral gain yields a 17 GHz cutoff frequency and 43GHz maximum frequency of oscillation. The calculation of the current versus voltage characteristics show that the output power of the device is about 0.62W.

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