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CMOS PA机会来了?

Anthea Chuang?? 2015年11月05日 ?? 收藏0
功率放大器(Power Amplifier)能增加讯号的输出功率,可放大移动通信如2G、3G、4G甚至射频(RF)讯号,在移动通信设备电路设计中扮演重要角色。现今,主流功率放大器是以砷化镓(GaA)制程为主,不过,随着移动设备对电子组件微小化与低成本的要求日益高涨,也让标准互补式金属氧化物半导体(CMOS)制程的功率放大器,有机入进入2G以外的市场。

Acco- Semi总裁暨执行长Greg Caltabiano表示,2G的时代中,每支手机支持的频谱很有限,但是进到3G甚至是4G,所需支持的频段暴增,需要的功率放大器自然会增加,成本相 对也会变高。然而智能手机或平板设备却不可能因为支持多重频段而将售价大幅提升,也不能因为多增加了几颗功率放大器而占用更多宝贵的印刷电路板 (PCB)空间,因此现有的功率放大器面临了成本与组件微缩的挑战。

不过,早在 2011年以前,就有些CMOS功率放大器的业者看到现在功率放大器的问题,因此,积极研发采用CMOS制程的功率放大器。Caltabiano指出,采用CMOS制程的优点是可以依循多年来透过摩尔定律(Moore’s Law)发展的成熟制程技术,制造低成本、高效能、尺寸小,又能支持多重频段(Multi-band)的功率放大器。也因这些优势,使得CMOS功率放大器能进入2G市场,并放眼频段更多且复杂的3G与4G移动通信领域。不仅如此,采用标准CMOS制程的功率放大器,也大大提升功率放大器与基频处理器 (BP)或应用处理器(AP)整合的可能性。

事实上,使用标准CMOS制程的功率放大器并非没有任何缺点。细数投入CMOS功率放大器研发的业者,如Javelin、Black Sand、被Skywork购并的Axiom等,这些业者所研发的CMOS功率放大器大多只能用在2G,适用于3G的产品多只能支持单个频段,甚至无法打出更大的功率,与砷化镓功率放大器的效能仍有一定差距;而高通(Qualcomm)去年宣布其研发的CMOS功率放大器已获智能型手机制造商采用,但据了解该产品并非标准CMOS制程,而是绝缘层覆硅(SOI)CMOS,未来若要整合到AB或BP,仍有一定的技术挑战待解。

Caltabiano 认为,Acco-Semi已开发一个独特晶体管设计,这种设计虽然采用标准化CMOS制程,但却能提供等同于砷化镓功率放大器的效能,并可支持多频多模。 这也让CMOS功率放大器有更多的机会可以在3G及4G市场崭露头角,因此虽然现阶段CMOS功率放大器在3G与4G市场市占仍微乎其微,但随着4G LTE与物联网(IoT)应用发展如火如荼之际,CMOS功率放大器挟其优势将可望在市场占有一席之地。


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CMOS PA? 功率放大器? 晶体管? 4G LTE?

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