• 제목/요약/키워드: hetero-junction bipolar transistor

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InGaP/GaAs HBT를 이용한 900 MHz 대역 1 W급 고선형 전력 증폭기 MMIC 설계 (Highly Linear 1 W Power Amplifier MMIC for the 900 MHz Band Using InGaP/GaAs HBT)

  • 주소연;한수연;송민건;김형철;김민수;노상연;유형모;양영구
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권9호
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    • pp.897-903
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    • 2011
  • 본 논문에서는 InGaP/GaAs hetero-junction bipolar transistor(HBT)를 이용하여 900 MHz에서 동작하는 1 W급 선형 전력 증폭기를 설계 및 검증하였다. 온도 변화에 따른 증폭기의 특성 변화를 최소화하기 위해 능동 바이어스 회로를 구성하였다. 전류 붕괴(current collapse)와 열 폭주(thermal runaway)를 방지하기 위하여 ballast 저항을 삽입하여 전력 증폭기의 성능 및 신뢰성을 최적화하였다. 제작된 선형 전력 증폭기는 중심 주파수 900 MHz의 one-tone 신호를 사용하였을 때, 17.6 dB의 전력 이득과 30 dBm의 OP1dB를 가지며, 이때 44.9 %의 PAE를 갖는다. 또한, two-tone 신호를 인가하였을 때, 20 dBm의 평균 출력 전력에서 47.3 dBm의 매우 높은 OIP3를 갖는다.

The Tripler Differential MMIC Voltage Controlled Oscillator Using an InGaP/GaAs HBT Process for Ku-band Application

  • Yoo Hee-Yong;Lee Rok-Hee;Shrestha Bhanu;Kennedy Gary P.;Park Chan-Hyeong;Kim Nam-Young
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제6권2호
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    • pp.92-97
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    • 2006
  • In this paper, a fully integrated Ku-band tripler differential MMIC voltage controlled oscillator(VCO), which consists of a differential VCO core and two triplers, is developed using high linearity InGaP/GaAs HBT technology. The VCO core generates an oscillation frequency of 3.583 GHz, an output power of 3.65 dBm, and a phase noise of -96.7 dBc/Hz at 100 kHz offset with a current consumption of 30 mA at a supply voltage of 2.9 V. The tripler shows excellent side band rejection of 23 dBc at 3 V and 12 mA. The tripler differential MMIC VCO produces an oscillation frequency of 10.75 GHz, an output power of -13 dBm and a phase noise of -89.35 dBc/Hz at 100 kHz offset.

Monolithic SiGe Up-/Down-Conversion Mixers with Active Baluns

  • Lee, Sang-Heung;Lee, Seung-Yun;Bae, Hyun-Cheol;Lee, Ja-Yol;Kim, Sang-Hoon;Kim, Bo-Woo;Kang, Jin-Yeong
    • ETRI Journal
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    • 제27권5호
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    • pp.569-578
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    • 2005
  • The purpose of this paper is to describe the implementation of monolithically matching circuits, interface circuits, and RF core circuits to the same substrate. We designed and fabricated on-chip 1 to 6 GHz up-conversion and 1 to 8 GHz down-conversion mixers using a 0.8 mm SiGe hetero-junction bipolar transistor (HBT) process technology. To fabricate a SiGe HBT, we used a reduced pressure chemical vapor deposition (RPCVD) system to grow a base epitaxial layer, and we adopted local oxidation of silicon (LOCOS) isolation to separate the device terminals. An up-conversion mixer was implemented on-chip using an intermediate frequency (IF) matching circuit, local oscillator (LO)/radio frequency (RF) wideband matching circuits, LO/IF input balun circuits, and an RF output balun circuit. The measured results of the fabricated up-conversion mixer show a positive power conversion gain from 1 to 6 GHz and a bandwidth of about 4.5 GHz. Also, the down-conversion mixer was implemented on-chip using LO/RF wideband matching circuits, LO/RF input balun circuits, and an IF output balun circuit. The measured results of the fabricated down-conversion mixer show a positive power conversion gain from 1 to 8 GHz and a bandwidth of about 4.5 GHz.

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SiGe HBT의 Current Gain특성 향상 (Current Gain Enhancement in SiGe HBTs)

  • 송오성;이상돈;김득중
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.367-370
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    • 2004
  • 초고속 RF IC의 핵심소자인 SiGe 에피텍시층을 가진 이종양극트란지스터(hetero junction bipolar transistor: HBT)를 0.35㎛급 Si-Ge BiCMOS공정으로 제작하였다. 낮은 VBE영역에서의 current gain의 선형성을 향상시키기 위하여 SiGe에피텍시층의 결함밀도를 감소시킬 수 있는 캐핑실리콘의 두께와 EDR온도의 최적화 공정조건을 알아보았다. 캐핑 실리콘의 두께를 200Å과 300Å으로 나누고 초고속 무선통신에서 요구되는 낮은 노이즈를 위한 EDR(Emitter Drive-in RTA)의 온도와 시간을 900-1000℃, 0-30 sec로 각각 변화시키면서 최적조건을 확인하였다. 실험범위 내에서의 최적공정조건은 300Å의 capping 실리콘과 975℃-30sec의 EDR 조건을 확인하였다.

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무선 통신 시스템 응용을 위한 초소형화된 능동형 90°C 위상차 전력 분배기와 결합기에 관한 연구 (The Study on Highly Miniaturized Active 90°C Phase Difference Power Divider and Combiner for Application to Wireless Communication)

  • 박영배;강석엽;윤영
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권1호
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    • pp.144-152
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    • 2009
  • This paper propose highly miniaturized active $90^{\circ}C$ phase difference power divider and combiner for application to wireless communication system. The conventional passive $90^{\circ}C$ power divider and combiner cannot be integrated on MMIC because of their very large circuit size. Therefore, the highly miniaturized active $90^{\circ}C$ phase difference power divider and combiner are required for a development of highly integrated MMIC. In this paper, the highly miniaturized active $90^{\circ}C$ phase difference power divider and combiner employing InGaAs/GaAs HBT were designed, fabricated on GaAs substrate. According to the results, the circuit size of fabricated active $90^{\circ}C$ phase difference power divider and combiner were $1.67{\times}0.87$ mm and $2.42{\times}1.05$ mm, respectively, which were 31.6% and 2.2% of the size of conventional passive branch-line coupler. The output gain division characteristic of proposed divider circuit showed 8.4 dB and 7.9 dB respectively, and output phase difference characteristic showed $-89.3^{\circ}C$. The output gain coupling characteristic of proposed combiner circuit showed 9.4 dB and 10.5 dB respectively, and output phase difference characteristic showed $-92.6^{\circ}C$. The highly miniaturized active $90^{\circ}C$ phase difference power divider and combiner exhibited good RF performances compared with the conventional passive branch-line coupler.

Ku-대역 BiCMOS 저잡음 증폭기 설계 (Design of Ku-Band BiCMOS Low Noise Amplifier)

  • 장동필;염인복
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.199-207
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    • 2011
  • 0.25 um SiGe BiCMOS 공정을 이용하여 Ku-대역 저잡음 증폭기가 설계 및 제작되었다. 개발된 Ku-대역 저잡음 증폭기는 BiCMOS 공정의 HBT 소자를 이용하여 설계되었으며, 9~14 GHz 대역에서 2.05 dB 이하의 잡음 지수 특성과 19 dB 이상의 이득 특성을 가지고 있다. 제조 공정과 관련되어 제공된 PDK의 부정확성 및 부족한 인덕터 라이브러리를 보완하기 위하여 p-tap 값 최적화와 인덕터의 EM 시뮬레이션 기법 등을 활용하였다. 총 2회의 제작 공정을 수행하였으며, 최종 제작된 Ku-대역 저잡음 증폭기는 $0.65\;mm{\times}0.55\;mm$의 크기로 구현되었다. 특히 최종 제작된 저잡음 증폭기의 레이아웃에서 입/출력 RF Pad와 Bias Pad 등을 제외하고 약 $0.4\;mm{\times}0.4\;mm$ 정도의 크기를 갖도록 조정되어 다기능 RFIC의 증폭단으로 활용되었다.