• 반도체공학회 논문지
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• 제2권3호
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• pp.6-12
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• 2024

본 논문에서는 130nm CMOS 공정을 이용하여 제작된 2.4GHz 차동 캐스코드 전력 증폭기에 대한 연구를 제시하고 있다. 이 전력증폭기는 무선 전력 전송 응용을 위해 설계되었으며, 단일 종단 출력을 위한 발룬 트랜스포머 설계로 구성된 두 개의 차동 스테이지를 갖추고 있다. 출력 단 뿐만 아닌 각 단 사이의 전력 매칭을 위해 발룬 트랜스포머를 활용하고 있으며, 온도 보상이 가능한 바이어스 회로를 추가하여 2.4GHz 주파수 대역에서 안정적인 바이어스 전압을 유지한다. 이를 통해 TT/40℃에서 출력 전력은 21.75 dBm 이고 전력부가효율은 40.9%를 달성한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권11호
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• pp.1666-1671
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• 2022

채널 간격이 50 GHz 인 64 채널 파장분할 다중화 광신호를 위한 고출력 이득 평탄화된 L-band 광증폭기의 구조가 최적화되고 이 증폭기의 출력 특성이 측정되었다. 1570 nm 에서 1600 nm 사이에서 그리고 -2 dBm 입력조건 하에서, 최적화된 이단증폭기는 1 dB 오차 내에서 파장에 따른 평탄화된 이득을 가지며 이득 값은 20 dB 였다. 잡음지수는 6 dB 이내로 최소화 되었다. 추가적인 소자의 도움 없이 EDF 의 특성만을 고려하여 이득평탄화가 구현되었다. 증폭기는 2단 증폭단으로 구성되며 각 증폭단은 EDFA 구조를 기본으로 하였다. 각 단에서 EDF의 길이와 펌핑 구조들이 실험을 통해 최적화 되었다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제37권2호
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• pp.83-90
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• 2000

본 논문에서는 IMT2000 중계기용으로 1.88-1.98 ㎓ 대역 전력증폭기를 저 가격, 소형으로 개발하였다. 이 전력증폭기는 두 단으로 구성되어 있으며 초단은 P-HEMT (ATF-34143, 800 micron gate width, Agilent Technologies)를 사용하였으며, 종단은 GaAs FET(EFA240D-SOT89, 2400 micron gate width, Excelics Semiconductor)를 사용하였다. 개발된 전력 증폭기는 전체 주파수 대역인 1880-1980 ㎒에서 이득이 29.5㏈, 1㏈ gain compression point는 29.5dBm, 3rd order intercept point(OIP3)는 42dBm 그리고 입출력 return loss는 -10㏈/-l2㏈ 이다. 본 연구에서는 이 전력 증폭기를 설계하기 위하여 각 소자의 비선형 모델을 사용하여 전력증폭기의 여러 가지 비선형 특성을 설계할 수 있었으며, 이 전력 증폭기의 크기는 42(L) x 34(W) mm으로 소형화가 가능하였다.

• 전자공학회논문지B
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• 제33B권3호
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• pp.47-55
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• 1996

An optical transmitter, which is a key component of the optical transmission system, converts the electrical signal to optical signal and consists of a high-speed current-pulse driver for laser diode and low-speed feedback loops that stabilize optical power against aging, power supply voltage fluctuations, and ambient temperature changes. In this paper, the power-stabilizing part, which forms the bulk of the optical transmitter circuitry was designed in integrted circuits. Operational amplifiers and reference voltage generation circuits, which were identified as key building blocks for the power-stabilizing feedback loops, were designed and were subsequently verified through HSPICE simulations. The designed operational amplifier consists of a two-stage folded cascode amplifier and class AB output stage, whereas the reference voltage is obtained by bandgap reference circuits. Finally the power-stabilizing circuitry was laid out based on 3\mu$m CMOS design rules for fabrication.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권6A호
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• pp.634-639
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• 2006

본 논문에서는 게이트 길이 $0.5{\mu}m$의 GaAs PHEMT를 이용하여 5 GHz 대역 무선랜에 사용 가능한 MMIC 2단 전력증폭기를 설계 제작하였다. PHEMT 게이트 폭을 MMIC 전력증폭기에 요구되는 선형성과 PAE(전력부가효율)을 동시에 충족시키기 위하여 최적화하였다. 입력 P1dB로부터 3dB back-off전력에서 25dBc이상의 IMD와 공급전압 3.3V에서 22dBm 이상의 출력을 얻기 위하여 $0.5{\mu}m\times600{\mu}m$크기의 구동단 PHEMT와 $0.5{\mu}m\times3000{\mu}m$ 크기의 증폭단 PHEMT를 사용하였다. 2단 MMIC 전력증폭기는 광대역 특성으로 HIPERLAN/2와 IEE802.11a에서 사용할 수 있도록 설계하였다. 제작된 PHEMT MMIC 전력증폭기는 3.3V에서 동작할 때 최대 20.1dB의 선형 이득과 22dBm의 최대 출력전력, 24%의 PAE을 보여주며, 입력과 출력 정합회로를 온 칩으로 설계한 전력증폭기의 칩 크기는 $1400\times1200{\mu}m^2$이다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.1011-1014
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• 2003

We proposed a new two-stage operational amplifier that increases the slew rate by adding some simple circuitry to the conventional structure. The proposed circuit is simulated by HSPICE and the slew rate of the proposed circuit is improved more than 10 times than that of conventional one in slewing state without considerable increments in area and power consumption.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권4호
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• pp.131-136
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• 2008

[ $0.18-{\mu}m$ ] CMOS공정을 이용하여 근거리 무선통신(22-29 GHz)에서 응용할 수 있는 전력증폭기를 설계하였다. 전도성 기판에 의한 손실을 줄이기 위해서 기판 차폐된 두 가지 형태의 전송선로를 설계하고, 40 GHz 까지 측정 및 모델링하였다. 기판 차폐 microstrip line (MSL) 전송선로의 경우 27 GHz에서 약 0.5 dB/mm의 삽입손실을 나타내었다. 기판 차폐 MSL 구조를 이용한 전력증폭기는 0.83$mm^2$의 비교적 작은 면적을 차지하면서도 27 GHz에서 14.7 dB의 소신호 이득과 14.5 dBm의 출력을 나타내었다. 기판 차폐 coplanar waveguide (CPW) 전송선로의 경우 27 GHz에서 약 1.0 dB/mm 삽입손실을 나타내었으며, 이를 이용한 전력증폭기는 26.5 GHz에서 12 dB의 소신호 이득과 12.5 dBm의 출력을 나타내었다. 본 논문의 결과는 $0.18-{\mu}m$ CMOS공정을 이용한 저가격의 근거리 무선통신 시스템을 구현할 수 있는 가능성을 제시한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권2호
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• pp.72-75
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• 2012

본 논문에서는 무선전력전송을 위한 고효율 DC-AC 변환 회로를 구현하였다. DC-AC 변환 회로는 발진기와 전력증폭기를 결합시켜 구현하였다. 전력증폭기의 전력 효율은 무선전력전송 송신 시스템의 효율에 크게 영향을 주기 때문에 Class-E 증폭구조를 이용하여 고효율 전력증폭기를 구현하였다. 또한, 전력증폭기의 입력 단에 연결되는 발진기의 출력 전력이 작기 때문에 높은 출력의 DC-AC 변환 회로를 구현하기 위하여 구동 증폭기를 이용한 고이득 이단 전력증폭기를 구현하였다. 고이득 고효율 이단 Class-E 전력증폭기의 입력 단에 발진기를 연결하여 고효율 DC-AC 변환 회로를 구현하였다. 13.56MHz의 2차, 3차 고조파 성분을 억제하기 위해 이중대역 저지 필터를 설계하여 결합하였다. DC-AC 변환 회로의 출력 전력과 변환 효율은 13.56 MHz에서 40 dBm과 80.2 %이다.

• ETRI Journal
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• 제31권5호
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• pp.601-603
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• 2009

This letter presents a high performance 2.4 GHz two-stage power amplifier (PA) operating in the temperature range from $-30^{\circ}C$ to $+85^{\circ}C$ for IEEE 802.11g, wireless local area network application. It is implemented in InGaP/GaAs hetero-junction bipolar transistor technology and has a bias circuit employing a temperature compensation technique for error vector magnitude (EVM) performance. The technique uses a resistor made with a base layer of HBT. The design improves EVM performance in cold temperatures by increasing current. The implemented PA has a dynamic EVM of less than 4%, a gain of over 26 dB, and a current less than 130 mA below the output power of 19 dBm across the temperature range from $-30^{\circ}C$ to $+85^{\circ}C$.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권9호
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• pp.895-902
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• 2014

본 논문에서는 CMOS $0.18-{\mu}m$ 공정을 이용하여 1.75 GHz 대역에서 동작하는 이단으로 구성된 CMOS 전력증폭기를 설계하였다. 무선통신시스템에 적합한 전력증폭기 설계를 위하여 ADS 모의실험을 통하여 전력이득, 출력 전력, 효율을 각각 28 dB, 27 dBm, 45 %로 설계를 하였다. 실제 제작된 전력증폭기의 성능은 전력 이득, 출력 전력, 효율은 각각 22.9 dB, 24.8 dBm, 41.3 %로 특성을 나타냈으며, 변조된 LTE(Long-Term Evolution) 신호에 대하여 인접 채널 누설비(ACLR)가 -30 dBc 이하를 만족하며, 전력 이득, 출력 전력, 효율이 각각 22.6 dB, 23.1 dBm, 35.1 %의 특성을 나타냈다.