A Digital Power Amplifier in 28 nm CMOS for LTE Applications

Ein digitaler Leistungsverstärker in 28 nm-CMOS für LTE-Anwendungen

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus4-79512
  • This book shows the development of a power amplifier for LTE at the edge of planar CMOS technology. It includes theoretical design concepts, simulations and measurements for a power amplifier based on uplink specifications for mobile communication defined by 3GPP. It proofs the basic capability of CMOS technology for a full integration on a SoC. Different power amplifier classes and linearization concepts are summarized and compared. A special focus is given on a selection of published watt-level power amplifiers as well as implemented DPAs. These basic considerations were the foundation for the later implemented designs. A stand-alone linear power amplifier was developed and characterizedThis book shows the development of a power amplifier for LTE at the edge of planar CMOS technology. It includes theoretical design concepts, simulations and measurements for a power amplifier based on uplink specifications for mobile communication defined by 3GPP. It proofs the basic capability of CMOS technology for a full integration on a SoC. Different power amplifier classes and linearization concepts are summarized and compared. A special focus is given on a selection of published watt-level power amplifiers as well as implemented DPAs. These basic considerations were the foundation for the later implemented designs. A stand-alone linear power amplifier was developed and characterized as a bare bumped die on a PCB. The DPA was integrated into an LTE transceiver what gave the possibility of on-chip verification of the entire system. Die pictures of the linear PA and the DPA show their architectures, which are implemented on-chip in 28nm CMOS technology, from the top metal layer perspective.show moreshow less
  • Dieses Buch zeigt die Entwicklung eines Leistungsverstärkers für LTE an der Grenze der ebenen CMOS-Technologie. Es beinhaltet theoretische Design-Konzepte, Simulationen und Messungen für einen Leistungsverstärker basierend auf den Hochlad-Übertragungs-Spezifikationen für die Mobilfunkkommunikation, definiert von 3GPP. Es zeigt die grundlegende Fähigkeit der CMOS-Technologie für eine volle Integration auf einem kompletten System auf einem einzelnen Chip. Unterschiedliche Leistungsverstärkerklassen und Linearisierungskonzepte werden zusammengefasst und verglichen. Ein besonderes Augenmerk richtet sich dabei auf eine Auswahl von publizierten Watt-Leistung Leistungsverstärkern undDieses Buch zeigt die Entwicklung eines Leistungsverstärkers für LTE an der Grenze der ebenen CMOS-Technologie. Es beinhaltet theoretische Design-Konzepte, Simulationen und Messungen für einen Leistungsverstärker basierend auf den Hochlad-Übertragungs-Spezifikationen für die Mobilfunkkommunikation, definiert von 3GPP. Es zeigt die grundlegende Fähigkeit der CMOS-Technologie für eine volle Integration auf einem kompletten System auf einem einzelnen Chip. Unterschiedliche Leistungsverstärkerklassen und Linearisierungskonzepte werden zusammengefasst und verglichen. Ein besonderes Augenmerk richtet sich dabei auf eine Auswahl von publizierten Watt-Leistung Leistungsverstärkern und implementierten digitalen Leistungsverstärkern. Diese grundlegenden Betrachtungen waren die Grundlage der späteren implementierten Entwürfe. Ein isolierter linearer Leistungsverstärker wurde entwickelt und als Chip ohne Gehäuse auf einer Leiterplatte vermessen. Der digitale Leistungsverstärker wurde auf einem LTE-Sende-Empfänger integriert was die Möglichkeit zur späteren Verifikation des gesamten Systems gab. Die Chip-Fotos des linearen und des digitalen Leistungsverstärkers zeigen deren Architekturen, welche auf einem Chip in 28nm-CMOS-Technologie implementiert wurden, von der Perspektive der obersten Metalllage.show moreshow less

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Metadaten
Author:Jörg Fuhrmann
URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus4-79512
ISBN:978-3-944057-95-8
Series (Volume number):FAU Studien aus der Elektrotechnik (6)
Publisher:FAU University Press
Place of publication:Erlangen
Referee:Robert Weigel, Harald Pretl
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Year of Completion:2016
Embargo Date:2016/12/16
Publishing Institution:FAU University Press
Granting Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Technische Fakultät
Date of final exam:2016/04/25
Release Date:2016/12/19
Tag:28nm CMOS; 3GPP; 4G LTE; DPA; IoT; M2M; Nanometer CMOS; Power Amplifier; SoC
SWD-Keyword:PA-Anlage; Machine-to-Machine-Kommunikation; Leistungsverstärker
Pagenumber:xx, 159 S.
Note:
Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-944057-94-1
Institutes:Technische Fakultät / Department Elektrotechnik-Elektronik-Informationstechnik
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
open_access (DINI-Set):open_access
Collections:Universität Erlangen-Nürnberg / FAU University Press
Licence (German):Creative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 3.0