一种高增益低噪声CMOS混频器设计

设计了一种基于跨导互补结构的电流注入混频器,通过在吉尔伯特混频器电路的本振开关管源极增加PMOS管形成电流注入电路减小本振端的偏置电流,改善电路的闪烁噪声和增大电路的增益.采用SMIC 0.18μm标准CMOS工艺设计.在本振(LO)信号的频率为1.571 GHz,射频(RF)信号频率为1.575 GHz时,混频器的增益为17.5 dB,噪声系数(NF)为8.35 dB,三阶交调截止点输入功率(IIP3)为-4.6 dBm.混频器工作电压1.8 V.直流电流为8.8 mA,版图总面积为0.63 mm × 0.78 mm.     

一种基于130 nm CMOS工艺的K波段混频器

基于130 nm CMOS工艺,设计了工作于K波段的双平衡下变频混频器。在传统吉尔伯特单元基础上采用电流复用注入结构,减小了开关级的偏置电流,提升了开关性能。在开关级源端引入谐振电感,消除了开关共源节点处的寄生电容,抑制了射频信号的泄露,提高了增益,减小了噪声。仿真结果表明,输入射频信号为24 GHz,本振信号为24.5 GHz,本振输入功率为-3 dBm时,该混频器的转换增益为25.8 dB,单边带噪声系数为6.4 dB,输入3阶互调截点为-8.6 dBm。     

基于CMOS工艺的改进型电流注入混频器

设计了一种改进型电流注入混频器.通过在吉尔伯特混频器电路的本振开关管源极引入电感形成谐振电路,消除了开关管源极寄生电容的影响,降低了混频器电路的闪烁噪声,增大了混频器电路的增益.混频器电路的设计采用SMIC 0.35 μm CMOS 工艺库,本振功率为-3 dBm.仿真结果表明,与改进前的混频器电路相比,当本振功率为-3 dBm时,改进型电流注入混频器电路的增益提高了1.76 dB,IIP3提高2.1 dBm,噪声系数降低了0.5 dB.     

基于CMOS工艺的低噪声、高增益混频器

基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种低噪声、高增益的混频器.通过在吉尔伯特单元中的跨导级处引入噪声抵消技术以降低混频器的噪声;并且在开关管的源级增加电流注入电路的基础上并联一个电容与开关管共源节点处的寄生电容谐振,进一步降低混频器的噪声,增大电路的增益.仿真结果表明,在本振（LO）频率为2.395 GHz,射频（RF）频率为2.4GHz时,混频器的增益为14.2dB,双边带噪声系数为5.9dB,输入三阶交调点为-3.2dBm.混频器工作电压1.8V,直流电流为8mA.     

一种K波段高增益低噪声折叠式双平衡混频器

基于130 nm RF CMOS工艺,设计了一种适用于K波段的高增益低噪声折叠式下变频混频器。采用折叠式双平衡电路结构,混频器的跨导级和开关级可以在不同的偏置条件下工作,为优化两级的噪声提供了极大的自由度。采用电流复用技术,混频器的转换增益和噪声系数得以显著改善。后仿真结果表明,该混频器在本振功率为-3 dBm时,实现了27.8 dB的转换增益和7.36 dB的噪声系数。在射频信号为24 GHz处的输入1 dB压缩点P1dB为-18.8 dBm,本振端口对射频端口的隔离度大于60.2 dB。该电路工作于1.5 V的电源电压,总直流电流为12 mA,功耗为18 mW。该混频器以适中的功耗获得了极高的整体性能,适用于低功耗、低噪声24 GHz雷达接收机。     

2.4GHz 0.35μm CMOS Gilbert下变频器

利用0 35μm CMOS工艺实现了一种用于低中频接收机的Gilbert型下变频器.其中,混频器的输出级采用折叠级联输出,射频信号、本振信号和中频信号的频率分别为2 452GHz,2 45GHz和2MHz.测试表明:在3 3V电源电压条件下,整个混频器电路消耗的电流约为4mA,转换增益超过6dB,输入1dB压缩点约为-11dBm.     

一种2.4GHz 0.35μm CMOS Gilbert下变频器

利用0.35μm CMOS工艺实现了一种用于低中频接收机的Gilbert型下变频器.其中,混频器的输出级采用折叠级联输出,射频信号、本振信号和中频信号的频率分别为2.452GHz,2.45GHz和2MHz.测试表明:在3.3V电源电压条件下,整个混频器电路消耗的电流约为4mA,转换增益超过6dB,输入1dB压缩点约为-11dBm.     

5.8 GHz CMOS混频器设计

介绍了CMOS混频器主要技术指标的设计思路和技术.采用O.18 μm CMOS工艺,使用Agilent公司的ADS软件设计出一种5.8 GHz CMOS混频器电路,结果表明,工作电压1.8 V时,RF频率5.8 GHz,本振频率5.78 GHz,中频频率20 MHz下,转换增益7.3 dB、输入1 dB压缩点-8.3 dBm,噪声系数8.7,工作电流小于5 mA,该电路已交付流片.     

一种应用于GPS射频前端的低噪声混频器

为了克服混频器噪声对GPS接收机灵敏度造成的影响,设计了一种应用于GPS射频前端的低噪声混频器电路.采用自偏置缓冲级放大本振信号,有效地提高了电路性能.该混频器的转换增益为23 dB,噪声系数为4.55 dB,3阶交调点为-9.36 dBm,在1.57 GHz到1.6 GHz频段上,反射系数S11小于-15 dB,电路采用1.8 V电压供电;混频器核心电路静态工作电流1.2 mA,采用CMOS 0.18 μm工艺实现,芯片版图面积为160μm×360μm.     

采用ADS的CMOS双平衡混频器设计

分析了Gilbert结构有源双平衡混频器的工作机理,以及混频器的转换增益、线性度与跨导、CMOS沟道尺寸等相关电路参数间的关系,并据此使用ADS软件进行设计及优化。在采用TSMC 0.25μm CMOS工艺,射频信号为2.5GHz,本振信号为2.25GHz、中频信号为250MHz时,2.5V工作电压的情况下仿真得到的转换增益为10.975dB,单边带噪声系数为9.09dB,1dB压缩点为1.2dBm,输出三阶交调截止点为11.354dBm,功耗为20mW。     

一种低功耗宽带低噪声放大器

设计了一种应用于无线传感网的低功耗宽带低噪声放大器。通过使用电容交叉耦合的共栅放大器结构来提高增益,同时实现宽带输入阻抗匹配。运用PMOS和NMOS层叠结构实现电流复用,降低了功耗。该低噪声放大器采用0.18 μm SMIC CMOS工艺设计。后仿真结果表明,该放大器在1.8 V电源供电下的功耗仅为0.712 mW,在3 dB带宽0.043~1.493 GHz范围内的峰值增益为20.44 dB,最小噪声系数为4.024 dB,输入3阶交调点为-3.73 dBm。     

一种低功耗双频段低噪声放大器

基于TSMC 0.18 μm CMOS工艺,设计并实现了一种双频段低噪声放大器(DB-LNA)。在输入级中,采用了2个LC并联谐振网络串联结构,结合PMOS管的源极负反馈电感,实现了DB-LNA在双频段的输入阻抗匹配。在放大级中,采用CMOS互补共源放大结构和电流复用技术,在提高系统增益的同时,实现了DB-LNA的低功耗。在输出级中,采用NMOS晶体管作电流源的源跟随器,对信号电压进行缓冲,实现了输出阻抗匹配。利用ADS进行仿真验证,结果表明,该低噪声放大器在1.9 GHz和2.4 GHz 2个工作频段下,其增益(S₂₁)分别为26.69 dB和20.12 dB;输入回波损耗(S₁₁)分别为-15.45 dB和-15.38 dB;输出回波损耗(S₂₂)分别为-16.73 dB和-20.63 dB;噪声系数(NF)分别为2.02 dB和1.77 dB;在3.5 V的工作电压下,静态功耗仅有9.24 mW。     

一种低抖动低杂散的亚采样锁相环

设计了一个5.156 25 GHz低抖动、低杂散的亚采样锁相环,使用正交压控振荡器产生4路等相位间隔时钟。分析了电荷泵的杂散理论,使用差分缓冲器和互补开关对实现了低杂散。使用Dummy采样器和隔断缓冲器,进一步减小了压控振荡器对杂散的恶化。该亚采样锁相环在40 nm CMOS工艺下实现,在1.1 V的供电电压下,功耗为7.55 mW;在156.25 MHz频偏处,杂散为-81.66 dBc;亚采样锁相环输出时钟的相位噪声在10 kHz~100 MHz区间内积分,得到均方根抖动为0.26 ps。     

一种低压低功耗有源电感

提出了一种低压低功耗有源电感(LVLPAI)。它由新型正跨导器、负跨导器以及电平转换模块构成。其中,电平转换模块与新型正跨导器的输入端和负跨导器的输出端连接,同时,新型正跨导器采用了PMOS晶体管,并将栅极和衬底短接,最终使得有源电感可在低压下工作,且在不同频率下具有低的功耗。基于0.18 μm RF CMOS工艺进行性能验证,并与传统AI进行对比。结果表明,LVLPAI和传统AI比较,在1.5 GHz、2.7 GHz、4.4 GHz这三个频率处分别取得三个电感值3 326 nH、1 403 nH、782 nH的条件下,前者和后者的工作电压分别为0.8 V、1 V、1.2 V和1.5 V、1.6 V和1.7 V,分别下降了46.7%、37.5%、29.4%;功耗分别为0.08 mW、0.25 mW、0.53 mW和0.14 mW、0.31 mW、0.62 mW,分别下降了42.9%、19.4%、14.5%。     

低压、低功耗SOI电路的进展

最近 IBM公司在利用 SOI(Silicon- on- insulator)技术制作计算机中央处理器 (CPU)方面取得了突破性的进展 ,该消息轰动了全世界。SOI电路最突出的优点是能够实现低驱动电压、低功耗。文中介绍了市场对低压、低功耗电路的需求 ,分析了 SOI低压、低功耗电路的工作原理 ,综述了当前国际上 SOI低压、低功耗电路的发展现状。     

Low Voltage Low Power Single Ended Operational Transconductance Amplifier for Low Frequency Applications

Wireless Personal Communications - This paper presents the designing of a low voltage low power single ended operational transconductance amplifier (OTA) for low frequency application. The designed...     

改进结构的低压低功耗CMOS带隙基准源

提出了一种低电压、低功耗、中等精度的带隙基准源,针对电阻分流结构带隙基准源在低电源电压下应用的不足作出了一定的改进,整体电路结构简单且便于调整,同时尽可能地减少了功耗.该电路采用UMC 0.18 μm Mixed Mode 1.8 V CMOS工艺实现.测试结果表明,电路在1 V电源电压下,在-20～30℃的温度范围内,基准电压的温度系数为20×10-6/℃,低频时的电源电压抑制比为-54 dB,1 V电源电压下电路总功耗仅为3μW.     

70MHz低噪声低失真调相器

本文介绍了一种低噪声低失真相位调制器的设计方法，对电路进行了具体的分析和设计，给出了主要技术指标的实验结果。     

低延迟低电压电流比较器

设计了一种基于改进共源共栅电流镜的CMOS电流比较器,该比较器在1 V电压且电压误差±10%的状态下都正常工作,同时改进后的结构能够在低电压下取得较低的比较延迟。电路的输入级将输入的电流信号转化为电压信号,电平移位级的引入使该结构能够正常工作在不同的工艺角和温度下,然后通过放大器和反相器得到轨对轨输出电压。基于SMIC 0.18μm CMOS工艺进行了版图设计,并使用SPECTRE软件在不同工艺角、温度和电源电压下对电路进行了仿真。结果表明,该电路在TT工艺角下的比较精度为100 nA,平均功耗为85.53μW,延迟为2.55 ns,适合应用于高精度、低功耗电流型集成电路中。     

一种增益可调节的MB-LPC-LNA

采用低噪声有源电感,设计了一种增益可调节的MB-LPC-LNA。在输入级,采用带有噪声抵消支路的有源电感,实现了不同频率下输入阻抗匹配与输入噪声的匹配;放大级采用共射共基-共射电流复用结构,实现了低功耗;在输出端使用了一个电阻负载,实现了输出阻抗匹配。基于Jazz 0.35 μm SiGe BiCMOS工艺库,采用射频集成电路设计工具ADS,对该MB-LPC-LNA的性能进行验证。结果表明,在3.6 GHz和5.6 GHz两个频带下,该LNA的输入输出匹配良好,输入回波损耗分别为-21.9 dB和-21.7 dB,输出回波损耗分别为-23.5 dB和-16.0 dB;反向隔离度良好,均小于-80 dB;噪声性能良好,噪声系数分别为4.33 dB和4.51 dB;电压放大性能良好,增益分别为23.7 dB和23.9 dB;功耗较低,分别为14.9 mW和15.4 mW;线性度良好,IIP3和OIP3分别为-9 dBm和13 dBm。