Ali, Mudhafar Hussein;Abdullah, Fairuz;Jamaludin, Md. Zaini;Al-Mansoori, Mohammed Hayder;Al-Mashhadani, Thamer Fahad;Abass, Abdulla Khudiar
Journal of the Optical Society of Korea
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제18권6호
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pp.657-662
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2014
We demonstrate a simulation of a parallel hybrid fiber amplifier in the C+L-band with a gain controlling technique. A variable optical coupler is used to control the input signal power for both EDFA and RFA branches. The gain spectra of the C+L-band are flattened by optimizing the coupling ratio of the input signal power. In order to enhance the pump conversion efficiency, the EDFA branch was pumped by the residual Raman pump power. A gain bandwidth of 60 nm from 1530 nm to 1590 nm is obtained with large input signal power less than -5 dBm. The gain variation is about 1.06 dB at a small input signal power of -30 dBm, and it is reduced to 0.77 dB at the large input signal power of -5 dBm. The experimental results show close agreement with the simulation results.
This paper presents the design of a CMOS programmable slew rate operational amplifier based upon a newly proposed concept, that is a switched parallel current subtraction circuit with adaptive biasing technique. By utilizing the newly designed circuit, it was proven that slew rate was linearly controlled and power dissipation was optimized. If the programmable slew rate amplifier is employed into mixed signal system, it can furnish the convenience of timing control and optimized power dissipation. Simulated data showed the slew rate ranging from 5. 83V/$\mu$s to 41.4V/$\mu$s, power dissipation ranging from 1.13mW to 4.1mW, and the other circuit performance parameters were proven to be comparable with those of a conventional operational amplifier.
본 논문에서는 역 E-급 증폭기 출력 회로의 병렬 공진기를 주파수에 대해 가변되도록 회로를 구성하여 넓은 주파수 범위에서 높은 전력부가효율과 출력전력을 유지하는 방법을 제안하였다. 여기서 사용된 병렬 공진기는 동작 주파수에 따라서 Q 값은 동일하고, 가변 특성을 얻기 위해서 바렉터 다이오드를 사용하여 인덕터와 캐패시터를 만들었으며, 전류 영점 교차를 위한 인덕턴스 성분은 집중소자로 또, 위상 보상을 위한 캐패시턴스는 분포소자로 구현하였다. 역 E-급 증폭기의 주파수 가변 특성을 통해서 효율과 출력 전력을 확인한 실험 결과는 65-120MHz의 주파수 범위에서 증폭기는 최대 75%의 전력부가효율과 25dBm의 출력전력을 얻었다.
본 논문에서는 DGS(Defected Ground Structure)에 대한 새로운 등가 회로를 제안하였으며, 이를 IMT-2000용 AB급 대전력 증폭기 설계에 적용하여 증폭기의 성능을 향상시켰다. 새로운 DGS 등가 회로는 병렬의 LC 공진기와 병렬 형태의 캐패시턴스로 구성되어 금속 접지면에 에칭된 결함으로 인한 프린징(fringing) 효과를 반영하도록 하였으며, 전력 증폭기 출 단 정합 회로를 최적화하기 위하여 사용되었다. 이전의 논문에서도 하모닉 성분의 억제와 증폭기의 효율 개선을 위하여 DGS를 사용하였으나 DGS 등가 회로의 해석은 없었으며(1), 본 논문에서는 이를 개선하여 회로 시뮬레이션을 통한 정한 DGS의 등가 회로를 AB급 증폭기의 출력 단 정합회로에 적용함으로써 성능 향상과 함께 증폭기 제작 후에 튜닝이 거의 필요없는 정확한 설계 방법을 제시하였다. 이와 같이 제안된 전력 증폭기의 설계 방법은 정확한 설계 결과를 제공함으로써 최적 부하 조건과 하모닉 성분의 제거 성능을 동시에 만족시킬 수 있었다. 제안된 방법의 효과를 입증하기 위하여 DGS를 적용한 기존의 방법과 새로이 제안된 방법을 사용하여 20W급의 전력 증폭기를 설계 및 제작하였으며, 그 측정 결과를 비교하였다.
본 논문에서는 900 MHz대역에서 70 % 이상의 고효율을 갖는 전류 모드 D급 전력증폭기를 설계, 제작하였다. 푸시-풀 B급 전력증폭기의 구조를 기초로 하여 병렬 고조파 컨트롤 회로를 적용하여, 기존 D급 전력증폭기의 큰 손실 요인이었던 소자 내 커패시턴스의 충, 방전에 의한 전력 손실을 최소화하였다. 측정결과, 900 MHz 대역, 출력전력 3.2 W에서 73 % 전력 부가 효율, 그리고 출력전력 5 W에서 72 % 전력 부가 효율을 각각 얻었으며 DC 전력에 따라 출력의 크기가 선형적으로 변화하는 D급 전력증폭기의 특성을 확인하였다.
GaAs pHEMT 기술로 V-band 수신단 각 MMIC 회로들을 설계 제작하였다. 또한 이를 집적하여 V-band downconverter module을 제작하였다. 제작된 downconverter는 24 dBm의 출력을 내는 LO 구동 전력 증폭기, 20dB의 소신호 이득을 가지는 저잡음증폭기, -1.6dBm의 출력을 내는 active parallel type의 발진기, 6 dB 이상의 변환이득 특성을 나타내는 cascode type의 혼합기로 구성되어 있다. 이처럼 혼합기의 우수한 변환이득 특성은 밀리미터파 대역에서 변환 이득 특성을 키우기 위해 반드시 필요한 거대한 IF buffer amplifier의 필요를 없애 주었다. 완성된 downconverter module의 측정결과 별도의 IF buffer amplifier없이 57.5 GHz와 61.7 GHz 사이에서 20 dB 이상의 높은 변환이득을 얻을 수 있었다.
In this paper, a predistortion linearizer using series diode is proposed for linearizing the power amplifier in microwave radio systems. The power amplifier should be operated near saturation region to achieve high efficiency. But at this region, amplitude and phase distortions of the amplifier remarkably increase with the increase of input power and cause a significant adjacent channel interference. The linearizer is composed of a series diode with a parallel capacitor, which provides positive amplitude and negative phase deviations with the increasing input power. This type of linearizer using the nonlinearity of diode has improved the C/I(Carrier to Intermodulation Distortion) ratio well. By applying this linearizer to two-tone 880MHz power amplifier, adjacent channel leakage power is improved up to 5dBm.
Youn S. Noh;Kim, Ji H.;Kim, Joon H.;Kim, Song G.;Park, Chul S.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제3권1호
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pp.47-54
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2003
New efficiency enhancement techniques have been devised and implemented to InGaP/GaAs HBT MMIC power amplifiers for W-CDMA mobile terminals applications. Two different types of bias current control circuits that select the efficient quiescent currents in accordance with the required output power levels are proposed for overall power efficiency improvement. A dual chain power amplifier with single matching network composed of two different parallel-connected power amplifier is also introduced. With these efficiency enhancement techniques, the implemented MMIC power amplifiers presents power added efficiency (PAE) more than 14.8 % and adjacent channel leakage ratio(ACLR) lower than -39 dBc at 20 dBm output power and PAE more than 39.4% and ACLR lower than -33 dBc at 28 dBm output power. The average power usage efficiency of the power amplifier is improved by a factor of more than 1.415 with the bias current control circuits and even up to a factor of 3 with the dual chain power amplifier.
본 논문은 초고주파 전력증폭기용 LDMOS(Lateral double-diffused MOS) MRF-21060소자의 게이트 바이어스 전압을 조절하여 온도 변화에 따른 드레인(Drain) 전류의 변화를 억제하기 위한 PNP 트랜지스터를 사용하여 능도 바이어스 회로 구현하였다. MRF-21060을 구동하기 위한 방법으로서는 AH1과 평형증폭기인 A11을 사용하여 구동 증폭단을 설계.제작하였다. 제작된 5W 초고주파 전력증폭기는 0~$60^{\circ}C$까지의 온도변화에 대하여 소모전류 변화량이 수동 바이어스 회로에서 0.5A로 높은 반면, 능동 바이어스 회로에서는 0.1A이하의 우수한 특성을 얻었다. 전력증폭기는 2.11~2.17GHz주파수 대역에서 32dB 이상의 이득과 $\pm$0.09dB이하의 이득 평탄도가 나타났으며, -19dB이하의 입.출력 반사손실을 가진다.
본 논문에서는 CRLH 전송 선로를 이용한 공진 기법의 전력 결합 기술을 제안하였다. 사용된 공진 기법의 회로는 증폭기의 정합과 전력 결합 역할을 하는 병렬 캐패시턴스 그리고 증폭기들의 전력 결합을 위한 전송 선로로 구성되어 있고, 여기에 사용된 전송 선로는 CRLH(Composite Right/Lefi-Handed) 전송 선로로 구현함으로써 회로의 크기를 감소시켰다. 이 기술의 유용성을 확인하기 위해서 제안한 전력 결합 기술을 이용한 2단 증폭기를 구현 및 측정한 결과, 단일 증폭기와 이득은 동일하고, 출력 전력은 2.2 dB 증가하였으며, 기존의 RH 전송 선로를 이용한 전력 결합 증폭기보다 면적이 78.3 % 감소하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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