Projeto de um amplificador de potência integrado a 2,4GHZ em Tecnologia CMOS. - Rodriguez Ramirez, Eduard Emiro (2004)
O estado da arte em sistemas transceptores de RF tem mostrado uma evolução desde sistemas com baixo nível de integração usando várias tecnologias, até sistemas com alto nível de integração usando tecnologia CMOS. Esta evolução está baseada no baixo custo relativo e nas altas possibilidades de integração da tecnologia CMOS. Porém, a natureza condutiva do substrato de silício e a resistividade das camadas de metal geram efeitos parasitários em componentes ativos e passivos que afetam os parâmetros de desempenho como eficiência e ganho. O desafio no caso de projeto de amplificadores de potência em circuito integrado é atingir níveis aceitáveis de potência de RF de saída e eficiência, considerando esses efeitos parasitários inevitáveis que existem até hoje. Neste trabalho é apresentada uma revisão teórica sobre amplificadores de potência classe E com os mais importantes resultados da análise matemática. Também são discutidas várias considerações sobre componentes parasitários. Um estágio de amplificador de potência classe E integrado, operando em 2,4GHz, foi projetado e implementado em tecnologia CMOS de 0,35µm. Do layout foram extraídos os componentes do circuito incluídos todos os efeitos parasitário. A simulação do circuito, realizada com Eldo RF, mostrou uma potência de RF de saída de 14,40mW e uma eficiência de potência adicionada de 13,50% quando simulado em 2,4GHz e com parâmetros SLOW para o transistor. Dos testes estimou-se umamáxima potência de RF de saída de 15,24mW e uma eficiência de dreno de 10,79% em 2,4GHz e para uma fonte de alimentação de 3V.