Low-noise BiCMOS amplifiers for base station applications

Abstract

Diplomityössä on tutkittu BiCMOS-teknologian soveltumista solukkoverkkotukiaseman vastaanottimen vähäkohinaisen vahvistimen valmistukseen. Työssä on suunniteltu ja prosessoitu kaksi erilaista vahvistinta. Ensimmäinen on 0.8 µm BiCMOS-prosessilla toteutettu yksipäinen yhteisemitterikytketty vahvistin, ja toinen 0.35 µm prosessilla tehty differentiaalinen kaskodivahvistin. Työssä käsitellään lisäksi integroitujen piirien koteloinnin aiheuttamien induktanssien mallitusta. Differentiaalisessa vahvistimessa käytetty TQFP32-kotelo on mallitettu FastHenry-ohjelmalla.

Yksipäisen vahvistimen suorituskykyä käsitellään vain simulointien pohjalta, koska suunnittelussa tehdyn virheen vuoksi piiriä ei voitu mitata. Differentiaalisen vahvistimen mitattu vahvistus 900 MHz taajuudella oli 16.7 dB, kohinaluku 2.2 dB ja tulotehon -1 dB:n kompressiopiste -10.0 dBm. Sama vahvistin sovitettiin myös 1750 MHz taajuudelle eri kuormapiirillä, jolloin vahvistukseksi mitattiin 22.5 dB, kohinaluvuksi 2.7 dB ja tulotehon kompressiopisteeksi -10.5 dBm.