Элементы и функциональные блоки кремний-германиевых БиКМОП сверхвысокочастотных приемно-передающих интегральных микросхем

• Автор: Усачев, Николай Александрович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 174 с. : ил.

Оглавление
Оглавление

Список используемых сокращений

Введение
Глава 1 Тенденции развития элементной базы сверхвысокочастотных кремний-германиевых БиКМОП приемо-передающих ИМС, постановка задач исследований
1.1 Тенденции развития кремний-германиевых БиКМОП-технологий для создания СВЧ-изделий специального назначения
1.2 Обзор методов и средств проектирования и моделирования полупроводниковых приборов и устройств

1.2.1 Определение и назначение САПР приборно-технологического моделирования

1.2.2 Средства экстракции параметров БРГСЕ-моделей

1.2.3 Схемно-топологические САПР

1.3 Классификация, функциональный состав и система параметров современных кремний-германиевых БиКМОП приемопередающих ИМС СВЧ-диапазона
1.4 Особенности радиационного поведения и радиационные эффекты в кремний-германиевых БиКМОП приемопередающих ИМС
1.5 Определение подхода к разработке СВЧ элементов и составных функциональных блоков кремний-германиевых БиКМОП приемопередающих ИМС, постановка задачи исследований
Выводы по главе
Глава 2 Построение моделей элементов библиотек для проектирования СВЧ функциональных блоков
2.1 Анализ и классификация существующих моделей элементов
2.1.1 Компактные модели
2.1.1.1 Компактные физические модели

2.1.1.2 Формальные модели
2.1.1.3 Поведенческие модели
2.1.2 Приборно-технологические модели
2.2 Моделирование пассивных СВЧ-элеменгов
2.3 Исследование направлений и путей совершенствования моделей СВЧ-элементов
2.3.1 Активные СВЧ-элементы
2.3.2 Учет радиационных эффектов
2.4 Исследование методов и средств экстракции параметров моделей
2.5 Нелинейная компактная модель изолированного МОПТ
Выводы по главе
Глава 3 Методики проектирования функциональных блоков СВЧ приемопередающих ИМС
3.1 Коммутаторы сигналов на основе МОП-транзисторов
3.1.1 Сравнительный анализ схем построения и конструктивнотехнологических вариантов изготовления
3.1.2 Причины нелинейных искажений в кремниевых КС на МОПТ и методы повышения линейности
3.1.3 Способы повышения линейности КС на МОПТ
3.1.4 Методика проектирования КС на МОПТ с повышенной линейностью

3.2 Ступенчатые аттенюаторы и фазовращатели
3.2.1 Методика проектирования ступенчатых АТ
3.2.2 Методика проектирования ступенчатых ФВ
3.3 Симметрирующие преобразователи импеданса
3.3.1 Классификация и сравнительный анализ схем построения и конструктивно-технологических вариантов изготовления
3.3.2 Методика автоматизированного проектирования симметрирующих преобразователей импеданса
3.3.3 Компактная модель симметрирующего преобразователя импеданса

Выводы по главе
Г лава 4 Реализация кремний-германиевых БиКМОП сверхвысокочастотных приемо-передающих ИМС
4.1 Системное проектирование
4.1.1 Системный подход
4.1.2 Разработка поведенческой модели СВЧ-ИППТ
4.2 Аппаратно-программный комплекс экстракции параметров моделей элементов
4.3 Библиотека разработанных СВЧ-элементов и функциональных блоков
4.3.1 Разработанные СВЧ-элементы
4.3.2 Разработанные СВЧ-ФБ
4.4 Приемо-передающий тракт считывателя для систем радиочастотной
идентификации
Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложение А

ФБ, входящими в состав СВЧ приемопередающих ИМС для систем связи и РЧИ, являются:
-коммутатор сигналов (КС);
-входной малошумящий усилитель (МШУ), предназначенный для повышения чувствительности приемного тракта;
-квадратурный понижающий смеситель (демодулятор);
-квадратурный повышающий смеситель (модулятор);
-усилитель мощности (УМ) с регулируемым коэффициентом усиления; -синтезатор частот (СЧ) несущего (опорного) колебания, построенный на основе генераторов, управляемых напряжением (ГУН) и схемы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) в цепи обратной связи;
- активные полосовые фильтры (ПФ) и фильтры низкой частоты (ФНЧ) с регулируемой частой среза, необходимые для подавления побочных высокочастотных сигналов и помех ог схем аналого-цифрового преобразования и цифровой обработки сигналов;
- видеоусилители (ВУ) с регулируемым коэффициентом усиления; -аналого-цифровые (АЦП) и цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП); -цифровой тракт обработки приемного и передающего каналов.
Одним из типовых представителей СВЧ приемо-передающих ИМС систем связи с диапазоном рабочих частот до 5 ГГц является СБИС МАХ2830 [48] ф. Maxim Integrated Products (США), представляет собой интегральный приемопередатчик с диапазоном рабочих частот от 2400 до 2500 МГц, предназначенный для работы в сетях стандарта IEEE 802.1 lg/b. Упрощенная структурная схема и типовая схема включения СБИС СнК МАХ2830 приведены на рисунке 1.10.