射频与微波晶体管放大器基础

第1章 引言

1.1 晶体管放大器

1.2 晶体管放大器的早期历史

1.3 晶体管放大器的优点

1.4 晶体管

1.5 放大器的设计

1.6 放大器制造技术

1.7 放大器的应用

1.8 放大器的成本

1.9 目前的趋势

1.10 本书的结构

参考文献

第2章 线性网络分析

2.1 阻抗矩阵

2.2 导纳矩阵

2.3 ABCD参数

2.4 S参数

2.4.1 单端口网络的S参数

2.5 双端口参数之间的关系

参考文献

习题

第3章 放大器特性和定义

3.1 带宽

3.2 功率增益

3.3 输入和输出电压驻波比

3.4 输出功率

3.5 功率附加效率

3.6 交调失真

3.6.1 IP3

3.6.2 ACPR

3.6.3 EVM

3.7 谐波功率

3.8 峰均比

3.9 合成器效率

3.10 噪声特性

3.10.1 噪声系数

3.10.2 噪声温度

3.10.3 噪声带宽

3.10.4 最佳噪声匹配

3.10.5 等噪声系数圆和等增益圆

3.10.6 输入和噪声同时匹配

3.11 动态范围

3.12 多级放大器特性

3.12.1 多级放大器IP3

3.12.2 多级放大器PAE

3.12.3 多级放大器噪声系数

3.13 栅极和漏极的推移因子

3.14 放大器的温度系数

3.15 平均失效时间

参考文献

习题

第4章 晶体管

4.1 晶体管类型

4.2 硅双极型晶体管

4.2.1 关键性能系数

4.2.2 硅双极型晶体管的高频噪声特性

4.2.3 功率特性

4.3 GaAs MESFET

4.3.1 小信号等效电路

4.3.2 性能系数

4.3.3 MESFET器件的高频噪声特性

4.4 异质结场效应晶体管

4.4.1 HEMT器件的高频噪声性能

4.4.2 磷化铟pHEMT器件

4.5 异质结双极型晶体管

4.5.1 HBT的高频噪声特性

4.5.2 SiGe异质结双极型晶体管

4.6 MOSFET

参考文献

习题

第5章 晶体管模型

5.1 晶体管模型的类型

5.1.1 基于物理学/电磁学理论的模型

5.1.2 解析或混合模型

5.1.3 以测量结果为基础的模型

5.2 MESFET模型

5.2.1 线性模型

5.2.2 非线性模型

5.3 pHEMT模型

5.3.1 线性模型

5.3.2 非线性模型

5.4 HBT模型

5.5 MOSFET模型

5.6 BJT模型

5.7 晶体管模型缩放

5.8 源牵引和负载牵引数据

5.8.1 理论负载牵引数据

5.8.2 测试功率和PAE的源牵引和负载牵引

5.8.3 测试IP3的源和负载阻抗

5.8.4 源和负载阻抗尺度变化

5.9 依赖温度的模型

参考文献

习题

第6章 匹配电路的元件

6.1 阻抗匹配元件

6.2 传输线匹配元件

6.2.1 微带线

6.2.2 共面线

6.3 集总元件

6.3.1 电容

6.3.2 电感

6.3.3 电阻

6.4 键合线电感

6.4.1 单线

6.4.2 地平面效应

6.4.3 多路线

6.4.4 线允许的最大电流

6.5 宽带电感

参考文献

习题

第7章 阻抗匹配技术

7.1 单端口和双端口网络

7.2 窄带匹配技术

7.2.1 集总元件匹配技术

7.2.2 传输线匹配技术

7.3 宽带匹配技术

7.3.1 增益-带宽限制

7.3.2 集总元件宽带匹配技术

7.3.3 传输线宽带匹配网络

7.3.4 巴伦型宽带匹配技术

7.3.5 T形桥式匹配网络

参考文献

习题

第8章 放大器分类及分析

8.1 放大器的分类

8.2 A类放大器的分析

8.3 B类放大器的分析

8.3.1 单端式B类放大器

8.3.2 推挽式B类放大器

8.3.3 过激励B类放大器

8.4 C类放大器的分析

8.5 E类放大器的分析

8.6 F类放大器的分析

8.7 不同种类放大器的比较

参考文献

习题

第9章 放大器设计方法

9.1 放大器的设计

9.1.1 晶体管类型和制造工艺

9.1.2 晶体管尺寸的选择

9.1.3 设计方法

9.1.4 电路拓扑

9.1.5 电路分析和优化

9.1.6 稳定性和热分析

9.2 放大器设计技术

9.2.1 负载线法

9.2.2 低损耗匹配设计技术

9.2.3 非线性设计方法

9.2.4 Taguchi实验法

9.3 匹配网络

9.3.1 电抗/电阻性的匹配

网络

9.3.2 群匹配技术

9.4 放大器设计的例子

9.4.1 低噪放设计

9.4.2 最大增益放大器设计

9.4.3 功放设计

9.4.4 多级驱动放大器的设计

9.4.5 GaAs HBT功放

9.5 基于硅的放大器设计

9.5.1 Si IC LNA

9.5.2 Si IC功率放大器

参考文献

习题

第10章 高效率放大器技术

10.1 高效率设计

10.1.1 过驱动放大器设计

10.1.2 B类放大器设计

10.1.3 E类放大器设计

10.1.4 F类放大器设计

10.2 谐波作用放大器

10.3 谐波注入技术

10.4 谐波控制放大器

10.5 高PAE设计考虑

10.5.1 谐波调节平台

10.5.2 匹配网络损耗计算

10.5.3 匹配网络损耗的减小

参考文献

习题

第11章 宽带放大器

11.1 晶体管的带宽限制

11.1.1 晶体管的增益滚降

11.1.2 变化的输入和输出阻抗

11.1.3 功率-带宽积

11.2 宽带放大技术

11.2.1 电抗/电阻性拓扑

11.2.2 反馈放大器

11.2.3 平衡放大器

11.2.4 分布式放大器

11.2.5 有源宽带匹配技术

11.2.6 共源共栅结构

11.2.7 宽带技术的比较

11.3 宽带功率放大器设计的考虑事项

11.3.1 拓扑图的选择

11.3.2 器件长宽比

11.3.3 低损耗匹配网络

11.3.4 增益平坦技术

11.3.5 谐波终端

11.3.6 热设计

参考文献

习题

第12章 线性化技术

12.1 非线性分析

12.1.1 单音信号分析

12.1.2 双音信号分析

12.2 相位失真

12.3 功率放大器的线性化技术

12.3.1 脉冲掺杂器件及匹配

优化

12.3.2 预失真技术

12.3.3 前馈技术

12.4 提高线性放大器效率的技术

12.4.1 反相

12.4.2 Doherty 放大器

12.4.3 包络消除与恢复

12.4.4 自适应偏置

12.5 线性放大器的设计

12.5.1 放大器增益

12.5.2 减小源和负载失配

12.6 线性放大器设计实例

参考文献

习题

第13章 高压功率放大器设计

13.1 高压晶体管性能概述

13.1.1 优点

13.1.2 应用

13.2 高压晶体管

13.2.1 Si双极型晶体管

13.2.2 Si LDMOS晶体管

13.2.3 GaAs场板MESFET

13.2.4 GaAs 场板pHEMT

13.2.5 GaAs HBT

13.2.6 SiC MESFET

13.2.7 SiC GaN HEMT

13.3 高压放大器设计的必要考虑

13.3.1 有源器件的热设计

13.3.2 无源元件的功率处理

13.4 功率放大器设计实例

13.4.1 高压混合放大器

13.4.2 高压单片式放大器

13.5 宽带HV放大器

13.6 串联FET放大器

参考文献

习题

第14章 混合放大器

14.1 混合放大器技术

14.2 印制电路板

14.3 混合集成电路

14.3.1 薄膜MIC技术

14.3.2 厚膜MIC技术

14.3.3 共烧陶瓷和玻璃——陶瓷技术

14.4 内匹配功率放大器设计

14.5 低噪声放大器

14.5.1 窄带低噪声放大器

14.5.2 超宽带低噪声放大器

14.5.3 宽带分布式低噪声放大器

14.6 功率放大器

14.6.1 窄带功率放大器

14.6.2 宽带功率放大器

参考文献

习题

第15章 单片放大器

15.1 单片放大器的优点

15.2 单片IC技术

15.2.1 MMIC制作

15.2.2 MMIC基底

15.2.3 MMIC有源器件

15.2.4 MMIC匹配元件

15.3 MMIC设计

15.3.1 CAD工具

15.3.2 设计流程

15.3.3 EM仿真器

15.4 设计实例

15.4.1 低噪声放大器

15.4.2 大功率限幅器/LNA

15.4.3 窄带PA

15.4.4 宽带PA

15.4.5 超宽带PA

15.4.6 高功率放大器

15.4.7 高效率PA

15.4.8 毫米波PA

15.4.9 无线功率放大器设计实例

15.5 CMOS制造

参考文献

习题

第16章 热设计

16.1 热力学基础

16.2 晶体管热设计

16.2.1 Cooke 模型

16.2.2 单栅热模型

16.2.3 多栅热模型

16.3 放大器热设计

16.4 脉冲工作

16.5 导热槽设计

16.5.1 传导降温和强制降温

16.5.2 设计实例

16.6 热阻测量

16.6.1 IR成像测量

16.6.2 液晶测量

16.6.3 电气测量技术

参考文献

习题

第17章 稳定性分析

17.1 偶模振荡

17.1.1 偶模稳定性分析

17.1.2 偶模振荡消除

……

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