低功耗、高线性度的电流模可编程增益放大器

本文设计了一种电流模式下,带电流模直流失调消除（DCOC）电路的class-AB的可编程增益放大器。电路基于电流放大器,可以实现40dB的增益动态范围,增益步长为1dB。电流模可编程增益放大器由0.18-μm CMOS工艺实现,电路具有较宽的电流增益范围、较低的直流功耗和较小的芯片面积。放大器电路芯片面积为0.099μm2,在1.8V电压下静态电流为2.52mA。测试结果表明电路增益范围为10dB到50dB,增益误差为±0.40dB,OP1dB为11.80dBm到13.71dBm,3dB带宽为22.2MHz到34.7MHz。     

恒定跨导Rail-to-Rail CMOS运放设计

设计了一种新型的低电压低功耗且跨导恒定的Rail-to-Rail CMOS运算放大器,输入级采用改进的最大电流选择电路结构,输出级采用推挽输出结构,其输入输出摆幅均为Rail-to-Rail,工作电压为±1.5V.整个电路采用BSM30.5μm CMOS工艺模型参数进行了HSPICE仿真,静态功耗仅为0.5mW,当电路驱动20pF的电容负载时,电路的直流增益达到78dB,单位增益带宽达到470MHz,相位裕度为59°.     

低压低功耗CMOS电流反馈运算放大器的设计

通过在输出级采用电阻反馈,以增强负载驱动能力,采用隔离补偿电容,以消除低频零点等方式,设计了一种性能较高的CMOS电流反馈运算放大器。在1.5 V电源电压下,当偏置电流为1μA,负载电容为80 pF时,采用BSM3 0.5μm CMOS工艺进行HSPICE仿真。结果表明,该电路结构达到了76 dB的开环增益、312 MHz单位增益带宽、62°相位裕度,139 dB共模抑制比,功耗仅为0.73 mW。     

宽带CMOS可变增益放大器的设计

采用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺设计实现了一种对数增益线性控制型的宽带可变增益放大器.电路采用两级结构,前级采用电压并联负反馈的Cascode结构以实现良好的输入匹配和噪声性能;后级采用信号相加式电路实现增益连续可调.同时本文设计了一种新型指数控制电压转换电路,解决了射频CMOS电路中,由于漏源电流与栅源电压通常不为指数关系而造成放大器对数增益与控制电压不成线性关系的难题,实现了可变增益放大器的对数增益随控制电压呈线性变化.芯片测试结果表明,电路在1.8V电源电压下,电流为9mA,3dB带宽为430～2330MHz.增益调节范围为-3.3～9.5dB,最大增益下噪声系数为6.2dB,最小增益下输入1dB压缩点为-9dBm.     

一种高增益宽带共栅CMOS电流模跨阻放大器

文章提出了一种高增益宽带共栅CMOS电流模跨阻放大器，从理论上对电路进行了分析。采用0．5μm CMOS工艺进行HSPICE仿真，结果表明，该电路结构能达到57dBΩ跨阻增益，1．5GHz带宽，6．4pA／sqrt(Hz)等效输入总电流噪声；在输入电流为200pA时，其输出电压的动态摆幅达到220mV，功耗仅为76mW。     

3.1～5.2GHz超宽带可变增益低噪声放大器设计

低噪声放大器是超宽带接收机系统中最重要的模块之一,设计了一种可应用于3.1～5.2GHz频段超宽带可变增益低噪声放大器。电路输入级采用共栅结构实现超宽带输入匹配,并引入电流舵结构实现了放大器的可变增益。仿真基于TSMC 0.18μm RF CMOS工艺。结果表明,在全频段电路的最大功率增益为10.5dB,增益平坦度小于0.5dB,噪声系数小于5dB,输入反射系数低于-15dB,在1.8V电源电压下,功耗为9mW。因此,该电路能够在低功耗超宽带射频接收机系统中应用。     

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.     

2.4GHz可变增益CMOS低噪声放大器设计

设计了一款工作在2.4GHz的可变增益CMOS低噪声放大器,电路采用HJKJ0.18μm CMOS工艺实现。测试结果表明,最高增益为11.5dB,此时电路的噪声系数小于3dB,增益变化范围为0～11.5dB。在1.8V电压下,电路工作电流为3mA。     

低功耗单端输入差分输出低噪声放大器

该文设计了应用于无线局域网2.4GHz低噪声放大器(LNA),采用了SMIC0.18μm CMOS工艺技术和单端输入差分输出的电路结构.电路同时采用了双支路的电流复用技术,实现了低功耗、低噪声和高增益的性能;通过在输出级增加一级共栅级放大电路,有效地增加了电路的对称性;共源支路串联电感,解决了差分信号相位偏差问题.仿真结果表明,设计的LNA的噪声系数为1.76dB,增益为20.9dB,在1.8V电源电压下,功耗为8.5mW.     

宽带CMOS可变增益放大器的设计

采用TSMC0.18μm RF CMOS工艺设计实现了一种对数增益线性控制型的宽带可变增益放大器,电路采用两级结构,前级采用电压并联负反馈的Cascode结构以实现良好的输入匹配和噪声性能;后级采用信号相加式电路实现增益连续可调,同时本文设计了一种新型指数控制电压转换电路,解决了射频CMOS电路中,由于漏源电流与栅源电压通常不为指数关系而造成放大器对数增益与控制电压不成线性关系的难题,实现了可变增益放大器的对数增益随控制电压呈线性变化,芯片测试结果表明,电路在1.8V电源电压下,电流为9mA,3dB带宽为430-2330MHz,增益调节范围为-3.3-9.5dB,最大增益下噪声系数为6.2dB,最小增益下输入1dB压缩点为-9dBm。     

一种指数增益控制型高线性CMOS中频可变增益放大器

采用跨导线性化技术设计了一种具有指数增益特性的高线性中频可变增益放大器.该放大器由电流调节型可变增益单元、宽范围指数电压转换电路及固定增益放大器构成.基于0.25μm CMOS工艺的测试结果表明,放大器实现了8～48dB的增益连续变化,差分输出1V峰峰值下的三阶互调失真小于-60dBc,最大增益处噪声系数为8.7dB,50Ω负载下三阶输出截点为14.2dBm.     

一种指数增益控制型高线性CMOS中频可变增益放大器

采用跨导线性化技术设计了一种具有指数增益特性的高线性中频可变增益放大器.该放大器由电流调节型可变增益单元、宽范围指数电压转换电路及固定增益放大器构成.基于0.25μm CMOS工艺的测试结果表明,放大器实现了8～48dB的增益连续变化,差分输出1V峰峰值下的三阶互调失真小于-60dBc,最大增益处噪声系数为8.7dB,50Ω负载下三阶输出截点为14.2dBm.     

一种电压控制CMOS电调谐第二代电流传输器(ECCⅡ)

提出了一种电压跟随能力强、功耗低、调节范围大的CMOS电调谐第二代电流传输器(ECCⅡ),通过引入对称的CMOS电流舵电路,保证了电流传输精度,电流增益连续可调,调节因子-2≤K≤2,同时避免了电流镜的过多使用,减小了电流损耗.采用电压调控方式,增大了电流输入范围;将电流输入端和电流加减电路隔离,保证了精确的电压跟随能力.采用TSMC 0.35μm工艺参数,在±1.5V电源供电的条件下对电路进行了Hspice模拟,VY/VX,和IZ/IX的-3 dB带宽分别为83.5 MHz和136 MHz,功耗为1.7515 mW.该电路在可调谐连续时间电流模式滤波器的设计中有广泛的应用前景.     

低压低功耗CMOS电流运算放大器的设计

设计了一种新型CMOS电流反馈运算放大器结构,通过在输出端采用电阻反馈,增强负载能力,利用MOS管实现串联电阻以消除补偿电容带来的低频零点.使用0.5 μm CMOS工艺参数,PSPICE模拟结果获得了与增益关系不大的带宽.电路参数为:80.7 dB的开环增益,266 MHz的单位增益带宽,62°的相位裕度,149 dB共模抑制比以及在1.2 V电源电压仅产生0.82 mW的功耗.     

一种应用于锁相环的增益提高型电荷泵设计

采用0.18μm 1.8V CMOS工艺设计一种增益提高型电荷泵电路,利用增益提高技术和折叠式共源共栅电路实现充放电电流的匹配.该电荷泵结构可以很大程度地减小沟道长度调制效应的影响,使充放电电流在宽输出电压范围内实现精确匹配,同时具有结构简单的优点.仿真结果表明,电源电压1.8V时,电荷泵电流为600μA,在0.3～1.6V输出范围内电流失配为0.6μA,功耗为3mW.     

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.     

一种全集成CMOS数字电视调谐器射频前端

设计了一种全集成CMOS数字电视调谐器(DTV tuner)射频前端电路.该电路采用二次变频低中频结构,集成了低噪声放大器、上变频混频器、下变频混频器等模块.芯片采用0.18μm CMOS工艺实现,测试结果表明,在50～860MHz频率范围内,射频前端能够实现很好的输入阻抗匹配,并且总的增益变化范围达到20dB.其中,在最大增益模式下,电压增益为 33dB,单边带噪声系数(SSB NF)为9.6dB,输入参考三阶交调点(ⅡP3)为-11Bm;在最小增益模式下,电压增益为 14dB,单边带噪声系数为28dB,输入参考三阶交调点为 8dBm.射频前端电路面积为1.04mm×0.98mm,工作电压为1.8V,消耗电流为30mA.     

一种全集成CMOS数字电视调谐器射频前端

设计了一种全集成CMOS数字电视调谐器(DTV tuner)射频前端电路.该电路采用二次变频低中频结构,集成了低噪声放大器、上变频混频器、下变频混频器等模块.芯片采用0.18μm CMOS工艺实现,测试结果表明,在50～860MHz频率范围内,射频前端能够实现很好的输入阻抗匹配,并且总的增益变化范围达到20dB.其中,在最大增益模式下,电压增益为+33dB,单边带噪声系数(SSB NF)为9.6dB,输入参考三阶交调点(ⅡP3)为-11Bm;在最小增益模式下,电压增益为+14dB,单边带噪声系数为28dB,输入参考三阶交调点为+8dBm.射频前端电路面积为1.04mm×0.98mm,工作电压为1.8V,消耗电流为30mA.     

一款应用于GPS的CMOS低功耗高增益LNA

针对当前应用于GPS射频前端的LNA存在的不足,设计了一种新型的LNA.从电路结构、噪声匹配、线性度、阻抗匹配、电压增益以及功耗等方面详细讨论了该低噪声放大器的设计.电路采用CMOS 0.18μm工艺实现,经过测试,低噪声放大器的增益为40.8dB,噪声系数为0.525dB,PldB为-29.5dBm,1.8V电压下的消耗电流仅为1.4mA.电路性能充分满足应用要求.     

一种30 dB增益范围的CMOS可变增益放大器

采用0.25μm CMOS工艺设计了一种增益动态范围为30dB的可变增益放大器.该可变增益放大器以Gilbert单元为主体电路,在此基础上采用共源共栅结构,以及电流-电压负反馈的形式,极大地提高了电路的放大增益,并采用共模反馈回路,稳定了高阻输出节点的共模电压,还加入了指数控制电路,使增益与控制电压成dB-线性变化.电源工作电压3.3 V,电路功耗15 mW.