随着半导体工艺的快速发展,基于CMOS工艺的射频功率放大器愈加受到重视。如今,在生活中的各方面,比如无线电能传输、物联网以及未来的可穿戴装置中,功放有着重要的应用,而且,对相关产品小型化和便携性的追求,也促使人们提高功率放大器的效率。因此,对CMOS E类功放展开设计研究具有重要的意义和价值。本文主要介绍了高效率E类功放的设计与研究,首先展开了对传统E类功放和具有有限漏极直流电感E类功放结构功能和设计理念的介绍,并确定以具有有限漏极直流电感的E类功放为基础完成设计;然后深入分析了实际情况下,E类功放的漏极高压击穿问题以及影响E类功放效率的各种因素;之后通过优化E类功放的电路设计,在E类功放不发生击穿的前提下,最大程度地降低或者消除各种非理想因素对E类功放效率的影响。本文基于TSMC 55nm CMOS工艺设计了一款工作频率为5GHz,电源电压为2.5V的高效E类功放。为了提供足够的增益,采用包含驱动级在内的两级级联结构,保证驱动信号和输出信号的功率水平均达到设计要求;通过优化负载回路,改善漏极输出端电压和电流波的交叠,进而提升功放的效率。在电路版图完成后,经Cadence Spectre仿真验证,E类功放在输入功率为-5dBm时,输出功率为21.8dBm,功率增益为26.8dBm,功率附加效率为53.2%。