2.4GHz 대역폭을 갖는 온도 보상 기능 탑재 고전력부가효율의 2 단 차동 캐스코드 전력증폭기 설계 = Design of a Two-stage Differential cascode Power Amplifier with a Temperature Compensation function of High PAE with 2.4 GHz

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 130nm CMOS 공정을 이용하여 제작된 2.4GHz 차동 캐스코드 전력 증폭기에 대한 연구를 제시하고 있다. 이 전력증폭기는 무선 전력 전송 응용을 위해 설계되었으며, 단일 종단 출력을 위한 발룬 트랜스포머 설계로 구성된 두 개의 차동 스테이지를 갖추고 있다. 출력 단 뿐만 아닌 각 단 사이의 전력 매칭을 위해 발룬 트랜스포머를 활용하고 있으며, 온도 보상이 가능한 바이어스 회로를 추가하여 2.4GHz 주파수 대역에서 안정적인 바이어스 전압을 유지한다. 이를 통해 TT/40℃에서 출력 전력은 21.75 dBm 이고 전력부가효율은 40.9%를 달성한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This paper presents a study on a 2.4GHz differential cascode power amplifier(PA) fabricated using a 130nm CMOS process. This PA is designed for wireless power transmission applications and consists of two differential stages with custom-designed balun transformers for single-ended output. Balun transformers are utilized not only for the output stage but also for power match-ing between each stage. Additionally, a bias circuit with temperature compensation capability is added to maintain stable bias voltage in the 2.4GHz frequency band. As a result, it achieves an output power of 21.75 dBm with a power-added efficiency(PAE) of 40.9% at TT/40℃.