課程資訊
課程名稱
無線通訊功率放大器設計
Power Amplifier Design for Wireless Communications 
開課學期
109-1 
授課對象
電機資訊學院  電機工程學研究所  
授課教師
黃天偉 
課號
CommE5004 
課程識別碼
942 U0140 
班次
 
學分
3.0 
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期五2,3,4(9:10~12:10) 
上課地點
電二104 
備註
總人數上限:35人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1091CommE5004_ 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

0. IEEE PA paper study/ paper reading/ paper writing/ paper presentation
1. Linear power amplifiers
Class A amplifiers, Gain match and power match, Load-Pull, Loadline theory, Design examples.
2. High-efficiency amplifiers
Class AB/B/C/D/E/F amplifiers, PAE, “Knee” effect, Power matching, Overdrive, Switching mode amplifiers.
3. Non-linear effects in RF PA
Two-Tone analysis, P1dB/IP3/IM3, AM-to-PM effects.
4. PA for broadband communication
Digital modulation, CDMA/OFDM, Peak-to-average ratio, CCDF, EVM, BER.
5. PA Layout and simulation
PA design flow chart, Device selection, Circuit layout/modeling, Large-signal simulation
6. Efficiency enhancement
7. Linearization techniques
8. PA architecture
9. PA packaging and testing
10. High-Yield amplifier design  

課程目標
0. IEEE PA paper study/ paper reading/ paper writing/ paper presentation
1. Hands-on PA simulation/assembly/testing
2. Power matching design
3. PA Linearization
4. PA design under heat-sinking consideration
5. PA design under dc-power consideration
 
課程要求
1. IEEE PA paper study/ paper reading/ paper writing/ paper presentation
2. 90nm CMOS PA simulation/Layout
3. Midterm exam
4. WiFi PA simulation/assembly/testing 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
指定閱讀
Class Note 
參考書目
1. Steve C. Cripps, RF power amplifiers for wireless communications, Artech House, 1999.
2. Guillermo Gonzalez, Microwave Transistor Amplifiers: Analysis and Design, 2nd Ed., Prentice Hall,
1996.
3. Behzad Razavi, RF Microelectronics, Prentice Hall, 1997.
4. IMS/RFIC workshop note
5. IEEE PA papers 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
平時模擬報告 
34% 
90nm CMOS PA 
2. 
期末實測 
7% 
PA testing CW/Modulation 
3. 
期中考 
45% 
Close book 
4. 
PA paper review 
14% 
每篇報告 7%(三大部分ppt 15-20分鐘,中文或英文報告,全程即時錄影) 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
9/18  課程介紹
Lab:Overview and DCIV Analysis 
第2週
9/25  90nm CMOS PA Design Goal
Lab: Neutralization


 
第3週
10/2  放假 
第4週
10/9  放假 
第5週
10/16  Transformer & ClassA/B/C

Lab: Class AB Load Pull & Large signal



 
第6週
10/23  Modulation Efficiency / Load Pull / Pre-match

Lab: Output Matching and Transformer Design 
第7週
10/30  PA design flow / matching / Class F

Lab: Input Matching and Bypass Network Design 
第8週
11/6  IM3/IP3 for LNA (not PA)
Lab: Bypass Design and Class-F Load Pull and Large-signal Analysis
 
第9週
11/13  PA stability
Lab: Class-F Matching Design 
第10週
11/20  109/11/20(五) 全校運動會(至21日止,停課不停班)
 
第11週
11/27  Bias Network
Lab: Class-F Matching Design & Stability Check (Differential Mode) 
第12週
12/4  Thermal Design
Lab: Stability Check (Common Mode) 
第13週
12/11  期中考 
第14週
12/18  PA Linearization
Lab: Layout 
第15週
12/25  期末測試64QAM Digital Signal

教學連結: https://youtu.be/U6I-UMgXDaI 
第16週
1/1  放假 
第17週
1/8  90nm PA Critical Design Review (CDR) 
第30週
6/6  書面報告(個人依照順序)指定論文