导读:本文包含了晶体管功率放大器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:GaN,高电子迁移率晶体管,放大器,功率测试
晶体管功率放大器论文文献综述
徐浩然[1]（2019）在《高电子迁移率晶体管功率放大器的设计》一文中研究指出本文基于Ga N基高电子迁移率晶体管设计了一款宽带平衡功率放大器,并重点对平衡功率放大器、宽带匹配、耦合器、偏执电路以及电路的设计仿真做了重点说明,通过对电路进行功率测试分析,本放大器在10W功率性能上具有一定优越性,在30w功率达到了同等水平。(本文来源于《电子技术与软件工程》期刊2019年21期）
杨金富[2]（2019）在《晶体管高频功率放大器和晶体管微带功率放大器研究》一文中研究指出在电视发射中,晶体管高频功率放大器结构由高频大功率晶体管、直流馈电、输入输出匹配电路、散热和屏蔽装置组成。晶体管微带功率放大器的工作状态选择、电路组态、静态工作点和负载线的确定等,与VHF频段的晶体管高频功率放大器基本相同。研究了二者在电视发射技术中的构成及应用。(本文来源于《黑龙江科学》期刊2019年08期）
兰家喜[3]（2019）在《晶体管高频功率放大器电路在电视技术中的应用》一文中研究指出晶体管高频功率放大器电路主要是指直流馈电电路、基极偏置电路及输入、输出匹配电路等。正确地组成这些外部电路,能保证所需工作状态(甲类、乙类、甲乙类、丙类)的实现。分析了晶体管高频功率放大器中的直流馈电电路、基极偏置电路、输入输出匹配电路的问题,根据输入、输出匹配电路在实际工作中存在的问题,阐述了晶体管本身的输入、输出电抗参数对匹配电路的影响及消除方法,提出了频响的补偿措施。(本文来源于《黑龙江科学》期刊2019年08期）
[4]（2019）在《915MHz高效750W射频功率晶体管可实现更紧凑的功率放大器设计》一文中研究指出埃赋隆半导体(Ampleon)今天宣布推出一款高效率750W射频功率晶体管BLF0910H9LS750P。它在915MHz时效率为72.5%,为同类最佳,其坚固耐用型设计也使其成为了工业和专业射频能源应用的理想选择。该器件的工作频率范围为902MHz至928MHz,适用于工业、科学和医疗系统,以及专业烹饪应用。该器件的高效率特性,可最大限度地减少其提供给定输出功率所用的能量,从而降低运营成本,并可减少散热,实现更简单、更低成本的冷却解决方案和更紧凑(本文来源于《世界电子元器件》期刊2019年04期）
[5]（2019）在《Ampleon推出915MHz高效750W射频功率晶体管可实现更紧凑的功率放大器设计》一文中研究指出埃赋隆半导体(Ampleon)近日宣布推出一款高效率750W射频功率晶体管BLF0910H9LS750P。它在915MHz时效率为72.5%,为同类最佳,其坚固耐用型设计也使其成为了工业和专业射频能源应用的理想选择。该器件的工作频率范围为902MHz至928MHz,适用于工业、科学和医疗系统,以及专业烹饪应用。(本文来源于《半导体信息》期刊2019年02期）
郑佳欣[6]（2018）在《AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管模型研究与功率放大器设计》一文中研究指出现今时代,无线通信技术得到了长足的进步,同时人们对固态电子器件也有更为苛刻的期望。随着使用频率的不断提高,输出功率的不断增大,以Si和GaAs为代表的前两代半导体越来越难以满足需求。而像GaN这样的新一代宽带隙半导体材料,由于其禁带宽度大,因此表现出许多优异的性能,例如击穿电压高、输出功率大、使用频率高、电子饱和漂移速率高,以及具有良好的温度和抗辐照特征。GaN基半导体晶体管也因此备受青睐,成为国际上众多科研团队的探索热点。但是GaN材料与前两代半导体材料有诸多不同之处,因此在GaN HEMT大信号模型的精确度和功率放大器的效率改善方面需要进一步地探索。本文从GaN HEMT的材料生长和单片工艺入手,介绍了其工作机理。由于测试表征在研究中占有重要的地位,因此本文详细研究了校准算法,并且基于高Q值低损耗陶瓷材料衬底设计了性能良好的共面波导微带转换结构,用于微波测试。然后本文针对基于薄膜介质材料的无源器件进行研究,针对以SiN薄膜为介质材料的MIM电容研究了SiN介质各项特征参数对电容性能的影响,其次通过淀积不同种类的薄膜介质材料,研究介电常数对器件性能的影响。同时研究了空气-SiN复合介质材料空气桥宽带螺旋电感中空气桥的耦合效应对电感特性的影响。接着针对基于GaN材料的器件在直流特性上表现出的kink效应和自热效应进行了精确建模,解决了无法快速精确地通过大信号模型表征直流特性的问题。最后我们基于GaN HEMT通过宽带功率合成技术设计了一款工作于S波段的高效率大功率内匹配功率放大器。然后通过研究表明GaN晶体管输入和输出端的二次谐波成分都很大,因此在器件两端同时设计了谐波抑制网络,提高了功放效率,完成了一款工作在C波段的高效率高增益两级功率放大器。下面介绍了本论文的主要研究成果。(1)基于高Q值低损耗衬底材料的宽带CPW-MS转换结构设计。首先本文引入了传统的基于等效电路的校准方式,并推导了基于TRL的非对称结构的校准算法。比起对称结构的校准算法,该算法更加实用。接着本章基于高Q值低损耗AlN材料设计了一款用于微波测试的宽带CPW-MS转换结构。该结构采用无通孔工艺,大大简化了结构的加工过程和提高了制作的精度。其中过渡部分包含共面波导过渡节和微带过渡节两部分,通过设计这两个过渡节,不仅实现了阻抗匹配,同时使得场匹配也更加平滑,因此扩展了使用频带,工作带宽内的各项性能也得到改善。针对设计的过渡结构,本文提出了相应的集总模型和参量提取步骤,通过引入串联电容,可以模拟其宽带带通特性,同时通过去嵌步骤证明了该集总模型的准确性。所构建的转换结构在6.5 GHz到46 GHz的频带内S21小于1 dB,在16 GHz时达到0.23 dB的最小值。(2)基于SiN薄膜介质材料MMIC技术MIM在片电容。由于GaN单片常使用抑制电流崩塌的SiN钝化层薄膜材料作为电容的电介质材料,因此我们以介电常数为6.7的SiN薄膜为介质,首先探索了电容面积对电容特性的影响,制作了面积范围为20μm×20μm~200μm×200μm的MIM电容。发现随着电容尺寸的增大,电容值不断增大,但会造成寄生效应变得更加明显,因此自谐振频率明显向低频移动。当电容尺寸减小时,品质因数会明显提升。然后从上述结果中提取电容和自谐振频率,对其进行定量表征。为了方便集成电路设计,本文对所设计的MIM电容进行集总模型的建立,该模型综合考虑了MIM电容的物理结构,在很宽的频带内拥有较高的精确度,同时还有可伸缩性。接着用同样的方法,以SiN介质厚度为变量再次研究其对电容性能的影响。再者,为了实现不同功能的电容,我们采用Polyimide、MgZnO、SrTiO_3、BST和PZT等具有不同介电常数的薄膜材料作为电介质,来研究不同材料对电容特性的影响,为电路设计中电容的选择提供了依据。(3)SiN-空气复合介质空气桥宽带螺旋电感。由于4H-SiC衬底材料具有较低的介电常数,因此其寄生效应会比其他衬底材料弱,可以提高器件的频率特性。本文在4H-SiC衬底上制作了带有空气桥结构的平面螺旋电感,在空气桥和引线的重迭区域中间由空气和SiN钝化层薄膜材料形成了复合介质,该复合介质与上下两层金属构成了有效的耦合电容,本文详细研究了螺旋电感空气桥的寄生电容效应。所设计的SiC基螺旋电感其自谐振频率为51.6 GHz,在22.1GHz的峰值品质因数为12.14。经过测试并分析其散射参数发现,当空气桥的高度降低时,其电感值、品质因数和自谐振频率均会出现指数衰减现象。并根据上述变化规律总结出一个解析公式,可以准确拟合测试数据,预测平面螺旋电感的性能,可以在流片之前指导工艺步骤和版图设计。解析公式中的每个拟合系数均具有一定的物理含义。此外,通过建立相应的RLC集总模型,本文提取了引起耦合电容效应的空气桥的寄生电容。在提取耦合电容时考虑了空气和SiN介质构成的复合电介质的有效介电常数,用于提取耦合电容的初始值。然后通过进一步的电磁仿真计算出空气桥区域的电磁场分布,讨论了品质因数等随空气桥高度的变化规律。(4)AlGaN/GaN HEMT大信号改进模型。首先本文通过测试构建了有源晶体管的SSM。通过综合考虑模型的复杂程度和精确度,提高模型参量的可分离度,本文确定使用18元件的GaN基SSM结构。首先通过冷参法确定了模型的寄生参量,然后在正常偏置条件下把寄生参量去嵌,计算剩下的本征参量。基于上述SSM,我们构建了大信号非线性模型。该模型采用了经验-表格基混合模型,混合模型兼具两种模型的优点,又规避了其不足。由于在GaN的缓冲层中施主态陷阱对沟道热电子的俘获与释放造成了kink效应,以及当器件偏置在较高漏压状态下时器件自热效应会导致饱和电流下降,现有的模型无法同时既精确又快速地对其进行建模。本文通过构建包含表格基模型的有源补偿子电路对原始等效电路的电流进行补偿,能够对电流的kink效应和自热效应实现无误差拟合,而且可以在合理的范围内进行外推。通过引入针对栅宽的归一化因子,实现了模型的可伸缩性。(5)基于GaN材料晶体管的高效率功率放大器设计。首先本文基于AlGaN/GaN HEMT设计了一款S波段功率放大器。通过输入输出预匹配网络将晶体管的源阻抗和负载阻抗匹配到一个中间实部阻抗。我们采用两路合成的方法来增大输出功率,通过设计多节宽带功率分配与合成网络实现功率的分配与合成,同时将中间实部阻抗转换成系统50Ω阻抗。最后对内匹配功放进行装配和测试。在1.8 GHz–2.2 GHz的频率范围内,该功放的输出功率大于100 W,效率大于60%,功率增益大于15 dB。然后我们设计了一款GaN基C波段高效率高增益两级PA。为了使所设计的放大器实现最佳的效率,首先通过搭建好的负载牵引测试系统确定了1.25 mm器件在基频下和二倍频下的最优源阻抗和负载阻抗点,然后基于该阻抗点进行驱动电路设计。在输入匹配和输出匹配网络中,分别设计了谐波抑制网络,可以将二倍频处阻抗匹配到最佳阻抗点,实现最佳效率。在此基础上,本文研究了当二次谐波阻抗失配时对PA效率的作用。然后本文设计了功率放大级电路。两级电路栅宽比为1:4,放大级包含两个2.5 mm器件,其最佳阻抗点根据1.25 mm器件等比例伸缩得到。在放大级电路的输入和输出匹配网络中同样设计了谐波抑制网络,并精确计算和优化了功率合成网络和功率分配网络。在5.4 GHz~5.8 GHz的工作频带内,在连续波的测量模式下,放大器可以输出的最大功率为18.62 W,此时的PAE为55.15%,功率增益为28.7 dB,表现出了优异的性能。综上所述,本文在AlGaN/GaN HEMT器件及大信号有源模型、薄膜介质材料无源元件及模型、高Q值低损耗材料衬底测试结构和校准算法,以及GaN基S波段内匹配功率放大器和C波段两级高增益高效率功率放大器设计上进行了深入的研究,所设计的功率放大器表现出了良好的性能,为下一步GaN器件和电路的发展奠定了基础并提出了新的挑战。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-09-01）
吴淘锁,邬海峰[7]（2015）在《功率放大器中功率晶体管的研究现状》一文中研究指出功率放大器(Power Amplifier,PA)的核心器件是各种功率晶体管,它直接决定了PA的基本指标,也决定了整个无线通信系统的电路指标与设计成本。基于对半导体材料的分析,本文总结了功率器件的特点,并采用文献调研的方式对其发展现状及未来趋势进行了研究,为未来功率晶体管研究和PA设计奠定了研究基础。(本文来源于《信息技术与信息化》期刊2015年09期）
邬海峰[8]（2015）在《功率晶体管建模及射频与微波功率放大器设计》一文中研究指出近年来,无线频谱资源日益匮乏,普及绿色通信势在必行,这导致无线通信系统的性能指标变得尤为重要。射频与微波功率放大器是决定无线通信系统中发射机的线性度、效率和带宽等指标的重要模块,该模块卓越的性能主要依赖于精确的功率晶体管模型、先进的设计方法和丰富的设计经验。然而,目前在功率晶体管建模及射频与微波功率放大器设计中有很多实际问题需要研究解决。论文围绕其中的一些亟待解决的热点问题,研究了神经网络映射技术用于异质结双极型晶体管建模的方法,同时研究了针对某些无线通信系统中射频与微波功率放大器的若干关键设计技术。论文的主要贡献和创新点总结如下:1.针对现有异质结双极型晶体管模型在大尺寸分布特性的影响下存在深饱和区精度亟待提高的问题,提出了一种神经网络映射异质结双极型晶体管模型。在是德公司的Advanced Design System软件中,利用符号定义器件实现了该模型,并验证了准确性。仿真结果显示,该模型同现有Agilent HBT模型相比,在非饱和区精度提升1.26倍,在深饱和区精度提升3.15倍,为神经网络映射法改进异质结双极型晶体管模型的工作提供了经验和指导。2.针对现有方法在设计VHF/UHF频段超宽带CMOS功放时存在面积大的难题,提出了一种叁级超宽带CMOS功放结构,并在0.41 mm~2芯片内实现了0.1~1.2 GHz内良好的功率增益、效率、回波损耗等指标,这在现有CMOS功放研究文献中具有最高的Fo M1值(功率×增益×回波损耗×相对带宽/面积)。实测结果表明该功放完全满足面向行业专网应用的宽带射频收发芯片的研发需求。3.针对软件无线电系统中超宽带CMOS功放的设计瓶颈,成功将堆迭技术首次应用到VHF~C波段超宽带CMOS功放设计中,完善了现有堆迭CMOS功放设计原理中源极输入阻抗分析方法,并在0.64 mm~2芯片内实现了输出功率大于0.2 W、上下限频率比为60倍的1 d B带宽,这在现有CMOS功放的研究文献中具有最高的Fo M2值(功率×上限频率/(面积×下限频率))。实测结果表明该集成功放能够满足宽带射频收发芯片的研发需求。(本文来源于《天津大学》期刊2015-09-01）
周丹,南敬昌[9]（2015）在《基于X参数晶体管模型的宽带功率放大器设计》一文中研究指出针对射频非线性行为建模技术,提出了一种与负载无关的晶体管X参数提取方法,并利用晶体管模型进行功率放大器设计。该方法在传统X参数提取过程中引入负载牵引技术,通过迭代获得与负载无关的晶体管X参数模型及其最佳负载阻值。与负载相关的X参数模型相比,该模型适用于分析设计电路,数据量小,步骤简单且周期短。将提取的X参数模型应用于宽带功率放大器设计,匹配网络采用切比雪夫低通滤波器形式,实测与仿真对比表明:在工作频带内,输出功率均大于4W,功率附加效率都超过45%,增益在14d B左右。由此验证所提出方法的有效性。(本文来源于《微波学报》期刊2015年02期）
钟文浩[10]（2015）在《基于多栅晶体管结构的60GHz CMOS功率放大器的设计及实现》一文中研究指出当今社会的高速发展使得人们对短距离无线通信的数据传输速度提出了越来越高的要求。由于极大带宽等一系列优点,60GHz频段无线通信系统可以达到Gb/s的通信速度,这使它能够比较好地应用在短距离无线通信场合。然而,在这么高的频段上,基于CMOS工艺的全集成收发系统,特别是其中的功率放大器模块设计难度很大。从文献调研结果来看,功率合成技术和中和电容技术的使用提高了60GHz CMOS功率放大器的输出功率和增益等性能。但是,在实际应用当中具有重要意义的线性度和功率回退效率却还没有取得大的发展,这为60GHz频段的大规模应用设置了障碍。面对以上挑战,本文在变压器匹配和中和电容技术的基础上进行创新,在功率放大器设计中采用了一种新型的复合式结构——多栅晶体管结构。理论分析显示,该结构能在几乎不改变整体电路功耗的前提下同时实现线性度和回退效率的提升,有效突破这两个指标的制约。为了验证这个结构的实际效果,本文采用65nm CMOS工艺设计并实现了一款60GHz两级差分功率放大器,芯片面积为0.49mm2。测试结果显示,在1V的供电电压之下,电路的静态功耗为24mW。当电路工作在54GHz时,输出饱和功率和1dB压缩点分别达到了10.5dBm和7.62 dBm。与公开文献相比,这是同等功耗的电路中输出功率性能最好的。与之对应,电路的最大效率和1dB压缩时的效率分别为23.3%和16.98%,这也是目前已发表结果中较优的。在51～56GHz的范围内,1dB压缩点处的效率均大于8%。(本文来源于《东南大学》期刊2015-04-01）
晶体管功率放大器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在电视发射中,晶体管高频功率放大器结构由高频大功率晶体管、直流馈电、输入输出匹配电路、散热和屏蔽装置组成。晶体管微带功率放大器的工作状态选择、电路组态、静态工作点和负载线的确定等,与VHF频段的晶体管高频功率放大器基本相同。研究了二者在电视发射技术中的构成及应用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
晶体管功率放大器论文参考文献
[1].徐浩然.高电子迁移率晶体管功率放大器的设计[J].电子技术与软件工程.2019
[2].杨金富.晶体管高频功率放大器和晶体管微带功率放大器研究[J].黑龙江科学.2019
[3].兰家喜.晶体管高频功率放大器电路在电视技术中的应用[J].黑龙江科学.2019
[4]..915MHz高效750W射频功率晶体管可实现更紧凑的功率放大器设计[J].世界电子元器件.2019
[5]..Ampleon推出915MHz高效750W射频功率晶体管可实现更紧凑的功率放大器设计[J].半导体信息.2019
[6].郑佳欣.AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管模型研究与功率放大器设计[D].西安电子科技大学.2018
[7].吴淘锁,邬海峰.功率放大器中功率晶体管的研究现状[J].信息技术与信息化.2015
[8].邬海峰.功率晶体管建模及射频与微波功率放大器设计[D].天津大学.2015
[9].周丹,南敬昌.基于X参数晶体管模型的宽带功率放大器设计[J].微波学报.2015
[10].钟文浩.基于多栅晶体管结构的60GHzCMOS功率放大器的设计及实现[D].东南大学.2015