본 논문에서는 출력전력이 협대역 정합에서 최대 23dBm 정도인 중간전력급 증폭소자를 이용하여 광대역 이득을 갖는 직렬 분포형 증폭기 설계에 대하여 기술한다. 일반적으로 병렬 분포형 증폭기는 1단 증폭기처럼 이득이 낮고, 직렬 분포형 증폭기는 이득이 높은 반면에 출력전력의 크기가 10dBm 이내인 소신호 증폭기였던데 비하여, 본 논문에서는 광대역에서 출력 전력이 20dBm급인 직렬 분포형 증폭기에 대하여 기술한다. 실제로 제작한 증폭기는 $300MHz{\sim}2GHz$에서 $18.15{\pm}0.75dB$의 평탄한 이득과 $19{\sim}20dBm$의 출력전력 특성을 보이는 것으로 측정되어, 광대역에서 구동증폭기로 사용할 수 있음을 보여준다.
본 논문에서는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 서브샘플링 직접변환방식 RF 수신기용을 위한 광대역 저잡음 증폭기를 구현하였다. 인버터-형태의 트랜스임피던스 입력단과 3차의 Chebyshev 매칭네트워크를 사용함으로써, 제안한 광대역 저잡음 증폭기 회로는 5.35GHz의 대역폭, $12\sim18dB$의 전력이득, $6.9\sim10.8dB$의 NF, 대역폭 내에서의 -10dB 이하의 입력 임피던스 매칭과 -24dB 이하의 출력 임피던스 매칭을 얻었다. 제작한 칩은 1.8V 단일 전원전압으로 부터 32.4mW의 전력소모를 가지며, $0.56\times1.0mm^2$의 칩 사이즈를 갖는다.
한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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pp.136-140
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1990
A hybrid wideband amplifier having bandwidth from 5MHz to 2000MHz with a gain of 10db$\pm$3dB is designed and implemented by using a lossy matched network and GaAs FET. The implemented amplifier circuit operates as a capacitor-resistor(C-R) coupled amplifier circuit in the low frequency range (below 800 MHz) in which {{{{ LEFT $\mid$ S_{21 } RIGHT $\mid$ }} for the GaAs FET is constant. It also operates as a lossless impedance matching circuit in the microwave frequency range in which S21 for the GaAs FET has a slope of approximately -6dB/octave. Using this configuration technique, Two stage GaAs FET amplifier implemented is measured to 10dB gain within a 3dB fluctuation over the frequency band from 5 to 2000MHz.
본 연구는 광통신을 위한 10Gbps CMOS 수신기 회로 설계에 관한 것이다. 수신기는 포토다이오드, 트랜스임피던스 증폭기, 리미팅 증폭기, 등화기, 클락 및 데이터 복원 회로, 디멀티플렉서, 기타 입출력 회로 등으로 구성돼있다. 여러 광대역 혹은 고속 회로 기법을 써서 SONET OC-192 표준용 광통신에 적합한, 효과적이고 신뢰성 있는 수신기를 구현하고자 하였다.
RF power amplifier requires linearization in order to reduce adjacent channel interference. And most of the existing linearization algorithms assume that a PA has memory-less nonlinearity. But for the wider bandwidth signal, the memory effect of PA cannot be ignored. This paper investigates digital pre-distortion by use of a memory polynomial model which compensates for amplifier nonlinearity and memory effect. The look-up table based implementation scheme is used to reduce the computational complexity of the pre-distortion block. The linearization performance is demonstrated on wideband CDMA signal and class AB high power amplifier.
Ham, Junghyun;Jung, Haeryun;Kim, Hyungchul;Lim, Wonseob;Heo, Deukhyoun;Yang, Youngoo
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제14권2호
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pp.235-245
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2014
This paper presents an envelope tracking power amplifier using a standard CMOS process for the 3GPP long-term evolution transmitters. An efficiency of the CMOS power amplifier for the modulated signals can be improved using a highly efficient and wideband CMOS bias modulator. The CMOS PA is based on a two-stage differential common-source structure for high gain and large voltage swing. The bias modulator is based on a hybrid buck converter which consists of a linear stage and a switching stage. The dynamic load condition according to the envelope signal level is taken into account for the bias modulator design. By applying the bias modulator to the power amplifier, an overall efficiency of 41.7 % was achieved at an output power of 24 dBm using the 16-QAM uplink LTE signal. It is 5.3 % points higher than that of the power amplifier alone at the same output power and linearity.
새로운 구성의 저전력 광대역 바이폴라 전류 콘베이어(CCII)를 제안하고 이것을 이용한 유니버셜 계측 증폭기(UIA)를 설계하였다. 설계된 CCII는 정확한 전류 및 전압 전달특성과 낮은 전류 입력단자의 임피던스를 위해 종래의 AB급 CCII의 회로에 적응성 전류 바이어스 회로를 사용하였다. 설계된 UIA는 제안한 2개의 CCII와 4개의 저항기만으로 구성되며, 입력 신호의 선택과 저항기의 사용에 따라, 3가지 종류의 계측 증폭기를 실현할 수가 있다. 시뮬레이션 결과, 제안한 CCⅡ는 2.0Ω의 전류 입력 임피던스를 갖고, 이 CCII를 전압 증폭기로 응용할 때 0에서 50㎑까지의 주파수 범위에서 최대 60㏈의 이득을 갖고 있다는 것을 확인하였다. 또한, -100㎃에서 100㎃까지의 전류 범위에서도 우수한 전류 폴로워 특성을 갖고 있다는 것을 확인하였다. 설계된 UIA는 저항기의 정합에 관계없이 3가지 계측 기능을 갖고 있다는 것을 확인하였다. 완전-차동 전압 계측 증폭기로 사용할 때 0에서 100㎑까지의 주파수 범위에서 40㏈의 전압 이득을 갖고 있다. 공급 전압 ±2.5V에서 CCII와 UIA의 전력 소비는 각각 0.75㎽와 1.5㎽이다.
In this paper, we demonstrate an electrically band-limited carrier-suppressed return-to-zero (EB-CSRZ) signal generator operating up to a 10 Gbps data rate comprising a single-stage Mach-Zehnder modulator and a wideband signal mixer. The wideband signal mixer comprises inverter stages, a mixing stage, and a gain amplifier. It is implemented by using a 0.13 ${\mu}m$ CMOS technology. Its transmission response shows a frequency range from DC to 6.4 GHz, and the isolation response between data and clock signals is about 21 dB at 6.4 GHz. Experimental results show optical spectral narrowing due to incorporating an electrical band-limiting filter and some waveform distortion due to bandwidth limitation by the filter. At 10 Gbps transmission, the chromatic dispersion tolerance of the EB-CSRZ signal is better than that of NRZ-modulated signal in single-mode fiber.
A novel photonic bandgap(PBG) structure is proposed and measured for wide bandgap and compact circuit applications. The proposed structure realizes the ultra-wideband bandgap(2-octave) characteristics by superposing two different PBG structures into a coupled double-plane configuration. A low pass filter fabricated using 3-period of the PBG cells shows 2-octave 10 ㏈ stopband from 4.3 to 16.2 ㎓ and 0.2 ㏈ insertion loss in the passband. Moreover, we confirmed that 44∼70 % size reduction can be achieved using the proposed PBG structures. We expect this novel double-plane PBG structure is widely used for compact and wideband circuit applications, such as compact high-efficiency power amplifiers using harmonic tuning techniques.
Kim, Jihoon;Choi, Kwangseok;Lee, Sangho;Park, Hongjong;Kwon, Youngwoo
Journal of electromagnetic engineering and science
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제16권1호
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pp.44-51
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2016
A commercial $0.25{\mu}m$ GaN process is used to implement 6-18 GHz wideband power amplifier (PA) monolithic microwave integrated circuits (MMICs). GaN HEMTs are advantageous for enhancing RF power due to high breakdown voltages. However, the large-signal models provided by the foundry service cannot guarantee model accuracy up to frequencies close to their maximum oscillation frequency ($F_{max}$). Generally, the optimum output load point of a PA varies severely according to frequency, which creates difficulties in generating watt-level output power through the octave bandwidth. This study overcomes these issues by the development of in-house large-signal models that include a thermal model and by applying distributed L-C output load matching to reactive matched amplifiers. The proposed GaN PAs have successfully accomplished output power over 5 W through the octave bandwidth.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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