Autor(es):
Sette, Elmo Luiz Fechine
Data: 2019
Origem: Oasisbr
Assunto(s): Amplificador de Potência; Cascode; Load-Pull; Ondas milimétricas; Orientado a layout; SiGe; 60 GHz; Layout-oriented; MillimeterWave; PowerAmplifier; Amplificador eletromecânico; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Amplificador de Potência; Amplificador de Potência; Cascode; Cascode; Load-Pull; Load-Pull; Ondas milimétricas; Ondas milimétricas; Orientado a layout; Orientado a layout; SiGe; SiGe; 60 GHz; 60 GHz; Layout-oriented; Layout-oriented; MillimeterWave; MillimeterWave; PowerAmplifier; PowerAmplifier; Amplificador eletromecânico; Amplificador eletromecânico; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Descrição
This work presents the design of a fully integrated cascode single-stage power amplifier for 60 GHz band. The technology used in the design was Global Foundries SiGe of 0.13µm (BiCMOS8HP). A load-pull analysis of the cascode was done including optimization of the bias and geometry parameters aiming at finding the best performance of this topology. A layout-oriented design approach was adopted to decide upon different combinations/arrangements of passive components and interconnections, aiming at reducing the global losses and, thus, increasing the energy efficiency of the amplifier. Post-layout simulations show a saturated output power of 19.32 dBm, 27.8% of power added efficiency (PAE) and a power gain of 10.4 dB at 60 GHz. The amplifier consumes 63 mA from a 4.4 V power supply and occupies an area of approximately 0,475 mm2. The circuitwastaped-outinlate2017.Experimentalresultsarepresentedattheendofthetext.
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Este trabalho apresenta o projeto de um amplificador de potência totalmente integrado de estágio único e com topologia cascode para a banda de 60 GHz. Foi utilizada no projeto a tecnologia da Global Foundries em SiGe de 0,13 µm (BiCMOS8HP). Uma análise loadpull do cascode foi feita incluindo otimização dos parâmetros de polarização e geometria visando encontrar o melhor desempenho possível desta topologia. Uma abordagem de projeto orientado a layout foi adotada para decidir entre diferentes combinações/arranjos de componentes passivos e interconexões, visando reduzir as perdas globais e, portanto, aumentar a eficiência energética do amplificador. Simulações pós-layout demonstram uma potência de saída saturada de 19,32 dBm, 27,8 % de PAE e um ganho de potência de 10,4 dB em 60 GHz. O amplificador consome 63 mA de uma fonte de alimentação de 4,4 V e ocupa uma área de aproximadamente 0,475 mm2. O circuito foi enviado para fabricação no final de 2017. Os resultados experimentais são apresentados ao final do texto.
