|
在手機設計中兩個最耗電的部分就是基帶處理器和射頻前端。功率放大器(PA)消耗了射頻前端中的絕大部分功率。實現(xiàn)低功耗的關鍵是使射頻前端中的其他電路消耗盡可能少的功耗且不影響PA的工作。在目前所用的選擇中，帶解碼器的GaAs開關吸納的電流為600μA，但在典型的射頻前端應用中，UltraCMOS SP7T開關只吸納10μA的電流，因此，可以大幅降低射頻前端的功耗，從而提高射頻功率放大器的效率。 目前，采用CMOS工藝制造射頻功率放大器的公司包括：英飛凌、飛思卡爾、Silicon Labs、Peregrine等公司。 利用InGaP工藝，實現(xiàn)功率放大器的低功耗和高效率 InGaP HBT(異結雙極晶體管)技術的很多優(yōu)點讓它非常適合高頻應用。InGaP HBT采用GaAs制成，而GaAs是RF領域用于制造RF IC的最常用的底層材料。原因在于：1. GaAs的電子遷移率比作為CMOS襯底材料的硅要高大約6倍；2. GaAs襯底是半絕緣的，而CMOS中的襯底則是傳導性的。電子活遷移率越高，器件的工作頻率越高。 半絕緣的GaAs襯底可以使IC上實現(xiàn)更好的信號絕緣，并采用損耗更低的無源元件。而如果襯底是傳導性的話，就無法實現(xiàn)這一優(yōu)勢。在CMOS中，由于襯底具有較高的傳導性，很難構建起功能型微波電路元件，例如高Q電感器和低損耗傳導線等。這些困難雖然可以在一定程度上得到克服，但必須通過在IC裝配中采用各種非標準的制程來能實現(xiàn)，而這會增加CMOS設備的制造成本。 nGaP特別適合要求相當高功率輸出的高頻應用。InGaP工藝的改進讓產量得到了提高，并帶來了更高程度的集成，使芯片可以集成更多功能。這樣既簡化了系統(tǒng)設計，降低了原材料成本，也節(jié)省了板空間。有些InGaP PA也采用包含了CMOS控制電路的多芯片封裝。如今，在接收端集成了PA和低噪音放大器(LNA)并結合了RF開關的前端WLAN模塊已經可以采用精簡型封裝。例如，ANADIGICS公司提出的InGaP-Plus工藝可以在同一個InGaP芯片上集成雙極晶體管和場效應晶體管。這一技術正被用于尺寸和PAE(功率增加效率)有所改進的新型CDMA和WCDMA功率放大器。 RF CMOS PA與GaAs PA的比較 當前，大部分手機PA都是采用GaAs和InGaP HBT技術，只有一小部分采用的是RF CMOS工藝制造。與GaAs器件相比，RF CMOS技術能夠實現(xiàn)更高的集成度，而且成本也更低。 然而，并非所有消費電子產品的理想選擇。例如無線網絡和手機市場就被GaAs PA所統(tǒng)治，因為它可以支持高頻率和高功率應用，而且效率很高。另一方面，RF CMOS PA則在藍牙和ZigBee應用領域占據主導地位，因為它一般運行功率更低，而且性能要求沒有那么苛刻。 AO-Electronics 傲 壹 電 子 官網：http://www.aoelectronics.com 中文網：http://www.aoelectronics.cn 
|
