• 제목/요약/키워드: Active Bias Circuit

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낮은 입력 정재파비와 잡음을 갖는 수동 및 능동 바이어스를 사용한 저잡음증폭기에 관한 연구 (LNA Design Uses Active and Passive Biasing Circuit to Achieve Simultaneous Low Input VSWR and Low Noise)

  • 전중성
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권8호
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    • pp.1263-1268
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    • 2008
  • In this paper, the low noise power amplifier for GaAs FET ATF-10136 is designed and fabricated with active bias circuit and self bias circuit. To supply most suitable voltage and current, active bias circuit is designed. Active biasing offers the advantage that variations in the pinch-off voltage($V_p$) and saturated drain current($I_{DSS}$) will not necessitate a change in either the source or drain resistor value for a given bias condition. The active bias network automatically sets a gate-source voltage($V_{gs}$) for the desired drain voltage and drain current. Using resistive decoupling circuits, a signal at low frequency is dissipated by a resistor. This design method increases the stability of the LNA, suitable for input stage matching and gate source bias. The LNA is fabricated on FR-4 substrate with active and self bias circuit, and integrated in aluminum housing. As a results, the characteristics of the active and self bias circuit LNA implemented more than 13 dB and 14 dB in gain, lower than 1 dB and 1.1 dB in noise figure, 1.7 and 1.8 input VSWR at normalized frequency $1.4{\sim}1.6$, respectively.

Low Noise and High Linearity GaAs LNA MMIC with Novel Active Bias Circuit for LTE Applications

  • Ryu, Keun-Kwan;Kim, Yong-Hwan;Kim, Sung-Chan
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제15권2호
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    • pp.112-116
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    • 2017
  • In this work, we demonstrated a low noise and high linearity low noise amplifier (LNA) monolithic microwave integrated circuit (MMIC) with novel active bias circuit for LTE applications. The device technology used in this work relies on a process involving a $0.25-{\mu}m$ GaAs pseudomorphic high electron mobility transistor (PHEMT). The LNA MMIC with a novel active bias circuit has a small signal gain of $19.7{\pm}1.5dB$ and output third order intercept point (OIP3) of 38-39 dBm in the frequency range 1.75-2.65 GHz. The noise figure (NF) is less than 0.58 dB over the full bandwidth. Compared with the characteristics of the LNA MMIC without using the novel active bias circuit, the OIP3 is improved about 2-3 dBm. The small signal gain and NF showed no significant change after using the active bias circuit. The novel active bias circuit indeed improves the linearity performance of the LNA MMIC without degradation.

Flyback Converter를 이용한 Active Current Bias 제어 (the Active Current Bias Control using Flyback Converter)

  • 황선남;임성규;이준영
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.84-87
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    • 2006
  • 본 연구는 Current Mirror에 있어서 Active Current Bias에 관하여 기술하였다. Current mirror에서 Active Current Bias를 걸어주는 보편적인 방법은 Current Bias단에 저항을 연결하여 저항값을 조절함으로 해서 Current를 제어하는 방법을 사용한다. Reference 전류를 제어하는데 있어 새로이 제안하는 것은 Flyback Converter를 이용하여 Acitve Current Bias를 제어 하려 한다. 트랜지스터를 이용하여 Current Mirror Circuit를 구성하고 Current Bias 측에 Flyback Converter Circuit을 연결한다. Flyback Converter의 PWM의 Duty Ratio를 조절함으로 해서 전류를 제어하는 특징을 이용하여 Active Current Bias를 제어한다.

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온도변화에 따른 LDMOS의 전류변동 억제에 관한 연구 (A Study of Suppression Current for LDMOS under Variation of Temperature)

  • 전중성
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제30권8호
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    • pp.901-906
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    • 2006
  • In this paper, the power amplifier using active bias circuits for LDMOS(Lateral Diffused Metal Oxide Semiconductor) MRF-21180 is designed and fabricated. According to change the temperature, the gate voltage of LDMOS is controlled by the fabricated active bias circuits which is made of PNP transistor to suppress drain current. The driving amplifier using MRF-21125 and MRF-21060 is made to drive the LDMOS MRF-21180 power amplifier. The variation of current consumption in the fabricated 60 watt power amplifier has an excellent characteristics of less than 0.1 A, whereas a passive biasing circuit dissipates more than 0.5 A. The implemented power amplifier has the gain over 9 dB, the gain flatness of less than $\pm$0.1 dB and input and output return loss of less than -6 dB over the frequency range 2.11 $\sim$ 2.17 GHz. The DC operation point of this power amplifier at temperature variation 0 $^{\circ}C$ to 60 $^{\circ}C$ is fixed by active bias circuit.

새로운 바이어스 회로를 적용한 L-band용 One-Chip MMIC 믹서의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of the One-Chip MMIC Mixer using a Newly Proposed Bias Circuit for L-band)

  • 신상문;권태운;신윤권;강중순;최재하
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.514-520
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    • 2002
  • 본 논문에서는 L-band용 이동통신 단말기에 적용 가능한 수신단 MMIC 믹서의 설계 및 제작에 관한 연구를 다룬다. 단일 칩으로 집적하기 적절한 LO 및 RF balun을 능동소자를 이용하여 구성하였으며 각 능동소자의 공정상의 변화를 보상하기 위하여 새롭게 제안된 바이어스 회로를 적용하였다. 믹서의 변환이득은 -14 dB이며 IP3는 약 4 dBm, 포트간 격리도는 25 dB 이상의 값을 가진다. 제안된 새로운 바이어스 회로는 FET와 저항으로 구성되며 공정상의 변화와 온도의 변화 등에 의한 문턱전압의 변화를 보상해 줄 수 있다. 설계된 칩의 사이즈는 1.4 mm$\times$1.4 mm이다.

Ku-Band Power Amplifier MMIC Chipset with On-Chip Active Gate Bias Circuit

  • Noh, Youn-Sub;Chang, Dong-Pil;Yom, In-Bok
    • ETRI Journal
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    • 제31권3호
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    • pp.247-253
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    • 2009
  • We propose a Ku-band driver and high-power amplifier monolithic microwave integrated circuits (MMICs) employing a compensating gate bias circuit using a commercial 0.5 ${\mu}m$ GaAs pHEMT technology. The integrated gate bias circuit provides compensation for the threshold voltage and temperature variations as well as independence of the supply voltage variations. A fabricated two-stage Ku-band driver amplifier MMIC exhibits a typical output power of 30.5 dBm and power-added efficiency (PAE) of 37% over a 13.5 GHz to 15.0 GHz frequency band, while a fabricated three-stage Ku-band high-power amplifier MMIC exhibits a maximum saturated output power of 39.25 dBm (8.4 W) and PAE of 22.7% at 14.5 GHz.

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활성 바디 바이어스를 이용한 고속, 저전력 SOI 인버터 (A High Speed and Low Power SOI Inverter using Active Body-Bias)

  • 길준호;제민규;이경미;이종호;신형철
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권12호
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    • pp.41-47
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    • 1998
  • 효율적인 바디 바이어스와 자유로운 공급 전압(supply voltage)으로 동작할 수 있는 동적 문턱 전압(dynamic threshold voltage)제어를 이용한 고속, 저전력 SOI 인버터를 새로이 제안하였다. 제안된 회로의 특성을 BSIM3SOI 회로 시뮬레이터와 ATLAS 소자 시뮬레이터를 이용해 검증하였고 다른 SOI 회로와 비교함으로써 제안한 회로가 우수한 성능을 가짐을 보였다. 제안된 회로는 1.5V의 공급 전압에서 같은 전력 소모를 갖는 기존의 SOI 회로보다 27% 빠르게 동작하였다.

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CTIA 바이어스 상쇄회로를 갖는 초점면 배열에서 마이크로 볼로미터의 온도변화 해석 (Analyses of temperature change of a u-bolometer in Focal Plane Array with CTIA bias cancellation circuit)

  • 박승만
    • 전기학회논문지
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    • 제60권12호
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    • pp.2311-2317
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    • 2011
  • In this paper, we study the temperature change of a ${\mu}$-bolometer focal plane array with a capacitive transimpedance amplifier bias cancellation circuit. Thermal analysis is essential to understand the performance of a ${\mu}$-bolometer focal plane array, and to improve the temperature stability of a focal plane array characteristics. In this study, the thermal analyses of a ${\mu}$-bolometer and its two reference detectors are carried out as a function of time. The analyses are done with the $30{\mu}m$ pitch $320{\times}240$ focal plane array operating of 60 Hz frame rate and having a columnwise readout. From the results, the temperature increase of a ${\mu}$-bolometer in FPA by an incident IR is estimated as $0.689^{\circ}C$, while the temperature increase by a pulsed bias as $7.1^{\circ}C$, which is about 10 times larger than by IR. The temperature increase of a reference detector by a train of bias pulses may be increased much higher than that of an active ${\mu}$-bolometer. The suppression of temperature increase in a reference bolometer can be done by increasing the thermal conductivity of the reference bolometer, in which the selection of thermal conductivity also determines the range of CTIA output voltage.

새로운 바이어스 회로를 적용한 S-band용 저잡음 증폭기 및 믹서의 One-Chip 설계 (Design of the Low Noise Amplifier and Mixer Using Newly Bias Circuit for S-band)

  • 김양주;신상문;최재하
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.1114-1122
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    • 2005
  • 본 논문에서는 S-band 대역에서의 수신단 one-chip MMIC 저잡음 증폭기, 믹서의 설계 및 제작, 측정에 관한 연구를 수행한다. 저잡음 증폭기는 공통 소스 구조의 2단으로 설계하였으며, 믹서는 LO 및 RF balun으로 구성되고, 이는 능동 소자를 이용하여 구현하였다. 각 능동 소자의 공정상의 변화를 보상하기 위하여 새로운 바이어스 안정화 회로를 적용하였다. 그리고 이를 단일 칩으로 구현, 제작하였다. 측정 결과로 저잡음 증폭기는 2.1 GHz에서 15.51 dB의 이득과 1.02 dB의 잡음지수를 가지고 있으며, 믹서의 변환 이득은 -12 dB이며 IIP3는 약 4.25 dBm, 포트간 격리도는 25 dB 이상의 값을 가진다. 제안된 새로운 바이어스 회로는 FET와 저항으로 구성되며 공정상의 변화와 온도의 변화 등에 의한 문턱 전압의 변화를 보상해 줄 수 있다. 제작된 칩의 크기는 $1.2[mm]\times1.4[mm]$이다.

위성 DAB 수신을 위한 저잡음 증폭기의 설계 및 구현에 관한 연구 (A Study on Design and Implementation of Low Noise Amplifier for Satellite Digital Audio Broadcasting Receiver)

  • 전중성;유재환
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.213-219
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    • 2004
  • 본 논문에서는 1,452∼l,492 MHz L-Band 대역의 위성 DAB 수신기를 위한 저잡음증폭기를 입ㆍ출력 반사계수와 전압정재파비를 개선하기 위하여 평형증폭기 형태로 설계 및 제작하였다. 저 잡음증폭기는 GaAs FET소자인 ATF-10136을 사용한 저 잡음증폭단과 MMIC 소자인 VNA-25을 사용한 이득증폭단을 하이브리드 방식으로 구성하였으며, 최적의 바이어스를 인가하기 위하여 능동 바이어스 회로를 사용하였다. 적용된 능동 바이어스 회로는 소자의 펀치오프전압($V_P$)과 포화드래인 전류($I_{DSS}$)의 변화에 따라 주어진 바이어스 조건을 만족시키기 위해 소스 저항과 드래인 저항의 조절이 필요없다. 즉, 능동 바이어스 회로는 요구된 드래인 전류와 전압을 공급하기 위해 게이트-소스 전압($V_{gs}$)을 자동적으로 조절한다. 저잡음증폭기는 바이어스 회로와 RF 회로를 FR-4기판 위에 제작하였고, 알류미늄 기구물에 장착하였다. 제작된 저잡음증폭기는 이득 32 dB, 이득평탄도 0.2 dB, 0,95 dB 이하의 잡음지수, 입ㆍ출력 전압정재파비는 각각 1.28, 1.43이고, $P_{1dB}$ 는 13 dBm으로 측정되었다.