基于GaAs工藝的低噪聲放大器及ESD保護電路設計.pdf

1、在無線通信應用上，硅器件與砷化鎵器件之間有很大的競爭。然而，由于砷化鎵的高電子遷移率、低損耗半絕緣性襯底、高的線性度、高截止頻率、高擊穿電壓等優(yōu)點，一直以來其在微波、毫米波電路中比硅工藝更加受歡迎，特別是更加適合應用到功率放大器、低噪聲放大器等電路的設計?？紤]到以上問題，本論文著重進行基于砷化鎵工藝低噪聲放大器設計的研究。對電路可靠性等問題，進行了砷化鎵工藝下的靜電保護電路研究。
　　一方面，低噪聲放大器作為接收機的第一級有源模塊

2、，應有足夠低的噪聲來提高接收機的靈敏度;并且應該有足夠高的增益以抑制后級混頻器等電路的噪聲。本文低噪聲放大器電路采用的是兩級源極退化結構。區(qū)別于大部分砷化鎵低噪聲放大器所采用的片外電感直流偏置方式，本文采用的是片上電阻值比較大的電阻。低噪聲放大器后仿真結果為:最大增益為33.257dB，3dB帶寬為520MHz(1.13GHz到1.65GHz)。在1.16GHz-1.61GHz頻段上，S11恒小于-10dB。在1.14GHz-1.61G

3、Hz頻段上，輸出噪聲系數恒小于0.6dB;輸出1dB壓縮點大于+19.6dBm，輸入1dB壓縮點大于-12.8dBm;輸出三階截點大于31dBm，輸入三階截點大于-2dBm。電路版圖面積是0.88mm×1.3mm。另一方面，ESD是造成砷化鎵工藝集成電路不可靠的最大問題。而且，由于砷化鎵工藝的熱傳導率與熔點都比硅材料要低，這使得由ESD造成砷化鎵電路不可靠的問題比硅材料更大。為此，本文設計了一個片上層疊二極管結構的ESD保護電路。