• 제목/요약/키워드: Distributed amplifier

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정전용량 흡수 능력을 고려한 마이크로파 분포증폭기 설계 (Design of a Microwave Distributed Amplifier Considering Capacitance Absorption Capability)

  • 김남태
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권11호
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    • pp.50-55
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    • 2009
  • 본 논문에서는 분포정수 회로합성을 이용하여 최적의 정전용량 흡수 능력을 갖는 분포증폭기를 설계한다. 증폭기를 구성하는 여파기의 전달함수는 저역통과 Chebyshev 근사로 합성하며, 이의 정전용량 흡수 능력은 최소 삽입손실(MIL)과 리플의 함수로 계산한다. 분포증폭기의 능동 소자는 S-퍼래미터를 이용하여 등가회로로 모델링하며, 이의 정전용량은 전달함수의 MIL과 리플을 적절히 조정함으로써 여파기 구조로 흡수한다. 이의 응용 예로써, 0.1~7.5GHz의 주파수 대역에서 약 12.5dB의 이득을 갖는 분포증폭기를 설계하며, 실험을 통하여 정전용량 흡수 능력을 고려한 분포정수 회로합성이 분포증폭기의 설계에 유용하게 이용될 수 있음을 입증한다.

고이득-광대역 MMIC Distributed Amplifier의 설계 (Design of a High Gain-Broadband MMIC Distributed Amplifier)

  • 김성찬;안단;조승기;윤진섭;이진구
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.84-87
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    • 2000
  • In this paper, a high gain-broad bandwidth MMIC distributed amplifier was designed using cascaded single section distributed amplifier configuration. The PHEMT for this studies was fabricated at our lab The PHEMT has a 0.2 $\mu\textrm{m}$ gate length. a 80 $\mu\textrm{m}$ unit gate width and 4 gate fingers. A designed MMIC amplifier have higher S$\sub$21/ gain than the common distributed amplifier using the same number of active devices. From the simulated result, we obtained that the S$\sub$21/ gain of DC ∼ 20 GHz bandwidth was 15.6 dB and flatness was ${\pm}$0.9 dB, and input and output reflection coefficient were lower than -8 dB. The simulated gain shows an improvement 7.3 dB compared with those of conventional distributed amplifier. And the chip size is 2.0 ${\times}$ 1.2 $\textrm{mm}^2$.

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6-GHz-to-18-GHz AlGaN/GaN Cascaded Nonuniform Distributed Power Amplifier MMIC Using Load Modulation of Increased Series Gate Capacitance

  • Shin, Dong-Hwan;Yom, In-Bok;Kim, Dong-Wook
    • ETRI Journal
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    • 제39권5호
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    • pp.737-745
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    • 2017
  • A 6-GHz-to-18-GHz monolithic nonuniform distributed power amplifier has been designed using the load modulation of increased series gate capacitance. This amplifier was implemented using a $0.25-{\mu}m$ AlGaN/GaN HEMT process on a SiC substrate. With the proposed load modulation, we enhanced the amplifier's simulated performance by 4.8 dB in output power, and by 13.1% in power-added efficiency (PAE) at the upper limit of the bandwidth, compared with an amplifier with uniform gate coupling capacitors. Under the pulse-mode condition of a $100-{\mu}s$ pulse period and a 10% duty cycle, the fabricated power amplifier showed a saturated output power of 39.5 dBm (9 W) to 40.4 dBm (11 W) with an associated PAE of 17% to 22%, and input/output return losses of more than 10 dB within 6 GHz to 18 GHz.

DC~25 GHz MMIC Distributed Amplifier의 설계 (Design of a MMIC Distributed Amplifier for DC to 25 ㎓)

  • 배현철;홍주연;박덕수;김성찬;안단;채연식;이진구;윤용순;김용호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.265-268
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    • 1999
  • In this paper, a wideband MMIC distributed amplifier was designed using the fabricated PHEMT with the unit gate width of 80 ${\mu}{\textrm}{m}$ and 4 gate fingers at our Lab. S$_{21}$ gains are 7.1 ~ 10.0 ㏈. Input and output reflection coefficients obtained from the distributed amplifier in the frequency range of DC~25 ㎓ are lower then -8 ㏈. A chip size of the designed wideband MMIC distributed amplifier is 1.9 mm $\times$ 1.1 mm.

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직렬 분포형 고주파 증폭기의 설계 (Design of a Microwave Cascaded Distributed Amplifier)

  • 차현원;임종식;안달
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.415-417
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    • 2009
  • 본 논문에서는 초광대역 특성을 보이는 직렬 분포형 증폭기(Cascaded single stage distributed amplifier)에 대하여 기술한다. 직렬 분포형 증폭기는 다단 증폭기 중 하나인 분포형 증폭기(Distributed amplifier)보다는 높은 이득을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 분포형 증폭기에 대한 간단한 이론을 설명한 뒤 직렬 분포형 증폭기에 대한 이론을 기술하고 실제 구현하여 측정을 결과를 제시한다.

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가변 커패시터를 이용하여 안정도를 조절할 수 있는 Distributed Amplifier (Distributed Amplifier with Control of Stability Using Varactors)

  • 추경태;정진호;권영우
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.482-487
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    • 2005
  • 본 연구에서는 distributed amplifer를 구성하는 cascode 단위이득단의 공통게이트의 게이트 단자에 가변 커패시터를 연결함으로써 출력 저항 값을 조절하는 방법을 제안한다. Cascode 이득단은 공통 소스 이득단에 비해 높은 이득, 높은 출력저항, 부성저항을 제공하는 등 여러 장점이 있지만 설계시 사용한 트랜지스터 모델이 부정확하고 공정변수가 달라진다면 이득이 떨어지기 시작하는 band edge에서 발진할 위험이 있다. 그러므로 회로가 제작된 이후에도 발진을 막을 수 있는 조절회로가 필요하게 되는데, cascode단위 이득단의 공통 게이트 단자에 연결된 가변 커패시터가 그 역할을 할 수 있다. 제작한 distributed amplifier를 측정해본 결과 가변 커패시터를 조절함으로써 이득 특성을 변화시킬 수 있었으며, 이는 회로의 안정도를 보장할 수 있음을 알 수 있었다. 49GHz의 밴드폭내에서 이득은 $8.92\pm0.82 dB$이며, 군지연은 41GHz 이내에서 $\pm9.3 psec$ 범위 이내였다. 사용된 모든 transistor는 GaAs 기반의 $0.15{\mu}m$ 게이트 길이를 가지 는 p-HEMT이며, distributed amplifier는 총 4개의 이득단으로 구성되어 있다.

중간전력 소자를 이용한 직렬 분포형 증폭기 설계 (Design of a Cascaded Distributed Amplifier using Medium Power Devices)

  • 차현원;구재진;임종식;안달
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.1817-1823
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    • 2009
  • 본 논문에서는 출력전력이 협대역 정합에서 최대 23dBm 정도인 중간전력급 증폭소자를 이용하여 광대역 이득을 갖는 직렬 분포형 증폭기 설계에 대하여 기술한다. 일반적으로 병렬 분포형 증폭기는 1단 증폭기처럼 이득이 낮고, 직렬 분포형 증폭기는 이득이 높은 반면에 출력전력의 크기가 10dBm 이내인 소신호 증폭기였던데 비하여, 본 논문에서는 광대역에서 출력 전력이 20dBm급인 직렬 분포형 증폭기에 대하여 기술한다. 실제로 제작한 증폭기는 $300MHz{\sim}2GHz$에서 $18.15{\pm}0.75dB$의 평탄한 이득과 $19{\sim}20dBm$의 출력전력 특성을 보이는 것으로 측정되어, 광대역에서 구동증폭기로 사용할 수 있음을 보여준다.

Design of a Dual mode Three-push Tripler Using Stacked FETs with Amplifier mode operation

  • Yoon, Hong-sun;Park, Youngcheol
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.1088-1092
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    • 2018
  • In this paper, we propose a dual-mode frequency tripler using push-push and stacked FET structures. The proposed circuit can operate either in frequency multiplier mode or in amplifier mode. In the frequency multiplier mode, push-push frequency multiplication is achieved by allowing input signals with particular phase shifts. In the amplifier mode, the device operates as a distributed amplifier to obtain high gain. Also both modes were designed using stacked FET structure. The designed circuit showed frequency tripled output power of 9.7 dBm at 2.4 GHz with the input at 800 MHz. On the other hand, in the amplifier mode, the device showed 8.9 dB of gain to generate 19.5 dBm at 800 MHz.

6-18 GHz MMIC Drive and Power Amplifiers

  • Kim, Hong-Teuk;Jeon, Moon-Suk;Chung, Ki-Woong;Youngwoo Kwon
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제2권2호
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    • pp.125-131
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    • 2002
  • This paper presents MMIC drive and power amplifiers covering 6-18 ㎓. For simple wideband impedance matching and less sensitivity to fabrication variation, modified distributed topologies are employed in the both amplifiers. Cascade amplifiers with a self-biasing circuit through feedback resistors are used as unit gain blocks in the drive amplifier, resulting in high gain, high stability, and compact chip size. Self impedance matching and high-pass, low-pass impedance matching networks are used in the power amplifier. In measured results, the drive amplifier showed good return losses ($S_11,{\;}S_{22}{\;}<{\;}-10.5{\;}dB$), gain flatness ($S_{21}={\;}16{\;}{\pm}0.6{\;}dB$), and $P_{1dB}{\;}>{\;}22{\;}dBm$ over 6-18 GHz. The power amplifier showed $P_{1dB}{\;}>{\;}28.8{\;}dBm$ and $P_{sat}{\;}{\approx}{\;}30.0{\;}dBm$ with good small signal characteristics ($S_{11}<-10{\;}dB,{\;}S_{22}{\;}<{\;}-6{\;}dB,{\;}and{\;}S_{21}={\;}18.5{\;}{\pm}{\;}1.25{\;}dB$) over 6-18 GHz.

A Novel CPW Balanced Distributed Amplifier Using Broadband Impedance-Transforming MEMS Baluns

  • Lee, Sanghyo
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권3호
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    • pp.610-612
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    • 2013
  • A novel balanced distributed amplifier (DA) was proposed using novel impedance transforming MEMS baluns. The impedance transforming MEMS balun is matched to $50{\Omega}$ at one input port and $25{\Omega}$ at two output ports. It is based on the electric field mode-change method, thus it is strongly independent of frequency and very compact. The novel balanced DA consists of two $25{\Omega}$-matched DAs and these are combined by $50{\Omega}$-to-$25{\Omega}$ baluns. Theoretically, it has two times wider bandwidth and power capability than the conventional DA. So as to verify the proposed concept, we designed and fabricated a conventional DA and the proposed one using 0.15-${\mu}m$ GaAs pHEMT technology.