突破极限!地芯科技发布基于CMOS工艺的多频多模线性PA
最新2023-05-18
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5月18日,杭州地芯科技有限公司(以下简称:地芯科技)新品发布会在上海顺利举行,全球范围内率先发布基于CMOS工艺的支持4G的线性CMOS PA——地芯云腾GC0643。地芯云腾是地芯科技完全自主创新的CMOS工艺技术平台,包含多项前沿专利技术,GC0643是一款基于地芯云腾技术平台的多模多频功率放大器模块(MMMB PAM),它应用于3G/4G手持设备(包括手机及其他手持移动终端)以及Cat.1物联网设备,支持多频段多制式应用,还可支持可编程MIPI控制。

  

 

CMOS工艺是集成电路中最为广泛使用的工艺技术,具有高集成度、低成本、低漏电流、导热性好、设计灵活等特性,但也存在击穿电压低、线性度差两大先天性弊端,使其在射频PA应用上面临巨大的技术挑战。地芯科技的创始团队深耕线性CMOS PA技术十多年,在过往的经验基础上进行创新,攻克了击穿电压低、线性度差两大世界级工艺难题,在全球范围内率先量产支持4G的线性CMOS PA,将使得CMOS 工艺的PA进入主流射频前端市场成为可能。

 

01 地芯云腾GC0643技术亮点

 

基于CMOS工艺路线的全新多模多频PA设计思路
创新型开关设计支持多频多模单片集成
创新的线性化电路设计
低功耗、低成本、高集成度、高可靠性

 

 

 02 地芯云腾GC0643应用领域

 

低功耗广域物联网(LP-WAN)设备
3G/4G手机或其他移动型手持设备
无线IoT模块等
支持以下制式的无线通信:
    • FDD LTE Bands 1,3,4,5,8

    • TDD LTE Bands 34,39,40,41

    • WCDMA Bands 1,2,3,4,5,8

   

 

地芯科技CEO吴瑞砾表示,“Common-Source架构的CMOS PA和HBT的架构类似,其非线性实际上并非特别棘手到难以处理,主要问题在于无法承受太高的电源电压。”同时指出,“CMOS工艺提供了种类丰富的器件,以及灵活的设计性,通过巧妙的电路设计,可以用模拟和数字的方式补偿晶体管本身的非线性。这也是CMOS PA设计最重要的课题之一。”

在3.4V的电源电压下,在CMOS工艺难以企及的2.5G高频段,地芯云腾GC0643可输出32dBm的饱和功率,效率接近50%;在LTE10M 12RB的调制方式下,-38dBc UTRA ACLR的线性功率可达27.5dBbm(MPR0),FOM值接近70,比肩GaAs工艺的线性PA。在4.5V的电源电压下,Psat更是逼近34dBm,并在Psat下通过了VSWR 1:10的SOA可靠性测试。该设计成功攻克了CMOS PA可靠性和线性度的主要矛盾,预示了GC0643完全可以进入Psat为30-36dBm主流市场。