無線通訊基礎

在智慧型手機的無線電路中,包含LNA、混頻器、PLL等的收發器多半整合在CMOS晶片上,而發射用的PA則多半使用GaAs HBT等化合物半導體。其主要理由,下列何者最適當?

  1. ACMOS電晶體在GHz頻段的高頻下無法運作
  2. B微縮的CMOS電晶體崩潰電壓低,不易有效率地取出大的輸出功率,而GaAs HBT在崩潰電壓以及高頻下的輸出與效率方面較優
  3. C化合物半導體的製造費用較低,容易以大尺寸晶圓量產
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正確答案:B. 微縮的CMOS電晶體崩潰電壓低,不易有效率地取出大的輸出功率,而GaAs HBT在崩潰電壓以及高頻下的輸出與效率方面較優

微縮的CMOS能便宜地整合大量電晶體,也能處理GHz頻段的訊號,因此適合把LNA、混頻器、PLL,甚至基頻處理整合在單一晶片上。另一方面,PA需要以高效率與線性度輸出數百mW左右的功率,崩潰電壓低的微縮CMOS不易加大電壓擺幅,在效率與輸出上較不利。因此,智慧型手機的PA多使用GaAs HBT,基地台這類高輸出的PA則多使用在崩潰電壓與散熱方面更優異的GaN HEMT。化合物半導體的晶圓一般比矽小且昂貴,因此只用在需要的部分。

  • A. CMOS也能處理GHz頻段的訊號,大部分的收發器是以CMOS製作。
  • B. 正確。在崩潰電壓、輸出與效率方面,化合物半導體對PA較有利。
  • C. 化合物半導體的晶圓一般比矽小且昂貴,在費用方面是矽較有利。
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