CMOS是非常重要的組件，那么就目前而言，CMOS的發(fā)展現(xiàn)狀究竟如何呢?如果大家對CMOS的研究較多，就會發(fā)現(xiàn)CMOS在很多領域內(nèi)都有所應用。為增進大家對CMOS的認識，本文將和大家一起看看CMOS工藝在射頻范疇的設計研究。如果你對CMOS具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

近年來，有關將CMOS工藝在射頻(RF)技術中應用的可能性的研究大量增多。深亞微米技術允許CMOS電路的工作頻率超過1GHz，這無疑推動了集成CMOS射頻電路的發(fā)展。目前，幾個研究組已利用標準的CMOS工藝開發(fā)出高性能的下變頻器、低相位噪聲壓控振蕩器(VCO)和雙模數(shù)預分頻器(prescaler)。這些研究表明，在無須增加額外器件或進行調(diào)整的條件下，可以設計出完全集成的接收器和VCO電路。低噪聲放大器、上行轉換器、合成器和功率放大器的深入研究，將可能設計出電信應用的完全集成收發(fā)器CMOS 射頻電路。

無線通信及其應用技術的迅猛發(fā)展，很大程度上得益于無線通信中的數(shù)字編碼和數(shù)字信號處理技術的引入。數(shù)字技術發(fā)展是高性能低成本CMOS技術發(fā)展的結果，因為CMOS技術使得在單塊裸片上集成大量的數(shù)字功能成為可能。這樣，利用先進的調(diào)制技術、復雜的解調(diào)算法，以及高質(zhì)量的錯誤檢測和糾錯系統(tǒng)，其結果是產(chǎn)生了高性能無損耗的數(shù)字通信信道。

目前，數(shù)字技術發(fā)展以及無線市場的高速增長已經(jīng)極大地改變了模擬收發(fā)器前端設備。前端設備是天線與無線收發(fā)器的數(shù)字調(diào)制解調(diào)器之間的接口，前端設備必須檢測頻率高達1GHz至2GHz微伏級的微弱信號。同時，還必須以相同的高頻率發(fā)射功率在2W左右的信號。因此，這需要能在天線和A/D轉換以及數(shù)字信號處理之間轉換頻帶的高性能模擬電路，如濾波器、放大器和混頻器。低成本和低功耗要求使得模擬前端設備成為未來射頻設計的瓶頸，集成度的進一步提高將顯著降低裸片大小、成本和功耗。在過去幾年中，已經(jīng)提出了許多進一步增強接收器、發(fā)送器和合成器集成度的不同技術。

在進一步提升集成度的同時，研究人員也力圖采用CMOS工藝集成射頻電路。雖然CMOS技術主要應用于數(shù)字電路的集成，但如果能在高性能模擬電路中應用CMOS技術，將使性能得到很大提高，其優(yōu)勢將更為明顯：可在單塊芯片上集成完整的收發(fā)器系統(tǒng)，即同一裸片上既集成模擬前端器件，又集成數(shù)字解調(diào)器。這種需求只能利用CMOS或BiCMOS工藝實現(xiàn)，BiCMOS工藝能提高模擬設計的性能，但成本也相應提高，這不僅因為單位面積的成本增加，而且需要為數(shù)字電路部分預留更大的芯片空間。隨著在CMOS工藝上的投資遠遠超出雙極性器件，普通CMOS工藝將逐步消除BiCMOS器件與采用深亞微米CMOS工藝的NMOS器件，甚至消除采用相同BiCMOS工藝的NMOS器件之間的性能差異。NMOS器件的ft參數(shù)將逐漸接近NPN器件的ft。

盡管多年前就展開了一些有關采用CMOS工藝的射頻設計研究，但直到最近幾年人們才真正關注實現(xiàn)該技術的可能性。目前，業(yè)界有幾個研究組正從事該主題的研究。由于雙極性器件固有的特性優(yōu)于CMOS器件，因此一些研究人員認為射頻CMOS只適用于具有較低性能標準，如ISM等低性能系統(tǒng)，或者可以通過改進CMOS工藝，如蝕刻電感器下面的基底來提高其性能。射頻CMOS技術將可能采用普通的深亞微米工藝對高性能應用，如GSM、DECT和DCS1800中的收發(fā)器進行完全集成。

出于對技術標準的不斷提高以及實現(xiàn)更高集成度DSP電路的考慮，亞微米技術目前已被視為標準的CMOS技術。該技術的發(fā)展趨勢甚至向深亞微米技術發(fā)展，如規(guī)格為0.1微米或更小的晶體管。而Ft接近100GHz的晶體管最近也出現(xiàn)在0.1微米的深亞微米工藝中。

然而，晶體管中的寄生電容，包括柵極-漏極交迭電容(gate-drain overlap capacitance)和漏極-體結電容(drain-bulk juncTIon capacitance)延緩了深亞微米技術的發(fā)展。與ft相比，fmax更為重要，因為fmax反映了實際配置中晶體管的速率極限。如圖中所示，雖然ft快速增加，但對于實際的電路設計(fmax)，速度的提高卻并不大。

最后，在最近的集成CMOS射頻電路中很清晰地看到，不僅CMOS技術本身成為了制約因素，封裝也同樣如此。由于射頻信號最終將來源于芯片，而且由于射頻天線信號必須進入芯片，因此任何與ESD保護網(wǎng)絡相連的PCB、封裝引腳寄生電容將極大地影響，或使射頻信號惡化。

超外差(heterodyne)或中頻接收器是最常用的接收器拓撲結構。在中頻接收器中，期望信號將下變頻到相對較高的中頻頻率。采用高質(zhì)量的無源帶通濾波器可防止鏡像信號在中頻頻率上與期望信號發(fā)生交迭。通過利用中頻接收器拓撲結構，尤其是當采用多個中頻級時可以實現(xiàn)極高的接收器性能。

以上便是此次小編帶來的”CMOS”相關內(nèi)容，通過本文，希望大家對CMOS工藝在射頻領域的發(fā)展具備一定的了解。如果你喜歡本文，不妨持續(xù)關注我們網(wǎng)站哦，小編將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!