一种用于射频识别的超低功耗温度传感器

An ultra-low-power CMOS temperature sensor with analog-to-digital readout circuitry for RFID applications was implemented in a 0.18-μm CMOS process. To achieve ultra-low power consumption, an error model is proposed and the corresponding novel temperature sensor front-end with a new double-measure method is presented. Analog-to-digital conversion is accomplished by a sigma-delta converter. The complete system consumes only 26 μA @ 1.8 V for continuous operation and achieves an accuracy of ±0.65 °C from –20 to 120 °C after calibration at one temperature.     

Microsemi发布超低功耗sub-GHz无线射频芯片

美高森美公司(Microsemi)日前发布用于短距无线应用的新型超低功耗(ULP)射频收发器产品ZL70250,该器件传送和接收数据所需电流仅为2mA,实现了极长电池寿命和产品小型化,为能量收集和电池供电无线传感器网络提供非常重要的特性。新型ULP无线电器件在无需授权的795~965MHz频段工作,提供186Kbps的数据速率,以支持广泛的传感器应用。除了一个偏置电阻和电源退耦电容器     

TPS62730：高频超低功耗DC电源解决方案

TI公司TPS62730是一款高频同步降压DC-DC转换器,针对超低功耗无线应用进行了优化。该器件能够为TI低功耗无线子1GHz和2.4GHzRF收发器与片上系统解决方案供电。在TX和RX模式下,TPS62730利用高效降压转换降低了电池的电流消耗。它可提供高达100mA的输出电流,允许使用小型、低成本片式电感器和电容器。     

用于可穿戴设备的超低功耗系统

虽然典型可穿戴设备的大脑也许是嵌入式微控制器(MCU),但电源管理绝对是可穿戴设备的核心。需要用到电源的极小电容电池、多种函数阵列,以及令人难以置信的小解决方案尺寸要求全新的创新型电源管理解决方案能够使系统运转良好。但是当一款经超低功耗优化的MCU和超低功耗经优化的DC/D C转换器一同工作时,我们就可以获     

用于医疗保健设备的超低功耗无线技术

在改进医疗保健和病人生活质量方面,无线技术将发挥很大的作用,不仅使人体参数监测更为方便,而且降低了成本,另外某些无线设备还能够提供治疗功能。     

一种应用于双载波正交频分复用的超宽带单片射频收发机

本文给出了一种用于双载波正交频分复用的超宽带单片射频收发机芯片。该芯片采用直接变频结构,片内共集成了两路接收机,两路发射机,一个双载波频率综合器并提供控制收发机工作状态的三线串行接口。此芯片使用台积电 0.13 微米射频CMOS工艺制造,尺寸为 4.5mmx3.6mm。测试结果表明：该收发机的接收机链路噪声系数为 5~6.2dB,最大增益为 78~84dB,可变增益为 64dB,带内和带外三阶交调点分别为-6dBm和 4dBm,在所有频带上都获得良好的输入匹配（S11<-10）;该收发机的发射机最大可输出-5dBm 功率,带内主要杂散均小于 -33dBc（镜像抑制<-33dBc,载波泄露<-34dBc）,典型的输出三阶交调点为 6dBm;该收发机的双载波频率综合器可以同时输出两路频率可独立配置的载波信号,其跳频时间小于1.2ns。在1.2V单电源供电下,整个射频芯片消耗最大电流为420mA。     

一种低功耗射频能量采集系统的仿真与分析

针对传统射频能量采集系统中RF-DC转换效率偏低的问题,文中设计了一种在入射功率为5～10 dBm范围内转换效率整体大于50%的低功耗射频能量采集系统。该方法在单阶Villard整流倍压电路结构的基础上将倍压阶数增加到七阶,有效提高了系统的输出电压和输出功率,从而提升了系统的转换效率。通过ADS射频软件对系统进行了总体设计与仿真,当回波损耗S₁₁参数满足设计要求后,将电路导入Altuim Designer中进行实物制作,在不同入射功率下测量系统负载电阻的输出电压,并计算得到对应功率下的整流转换效率。仿真结果与实验数据表明,系统在入射功率为5～10 dBm的范围内,整体整流转换效率可达50%以上,在10 dBm处得到最大转换效率为54.1%。与相同频点的射频能量采集系统相比,在设有同级别负载电阻和输入功率的条件下,文中所设计系统具有更高的输出电压,提升了RF-DC的转换效率。     

一种用于双波段GPS接收机的低功耗宽带CMOS频率合成器

提出了一种用于双波段GPS接收机的宽带CMOS频率合成器. 该GPS接收机芯片已经在标准0.18μm射频CMOS工艺线上流片成功,并通过整体功能测试. 其中压控振荡器可调振荡频率的覆盖范围设计为2~3.6GHz,覆盖了L1,L2波段的两倍频的频率点,并留有足够的裕量以确保在工艺角和温度变化较大时能覆盖所需频率. 芯片测试结果显示,该频率综合器在L1波段正常工作时的功耗仅为5.6mW,此时的带内相位噪声小于-82dBc/Hz,带外相位噪声在距离3.142G载波1M频偏处约为-112dBc/Hz,这些指标很好地满足了GPS接收芯片的性能要求.     

一种用于双波段GPS接收机的低功耗宽带CMOS频率合成器

提出了一种用于双波段GPS接收机的宽带CMOS频率合成器.该GPS接收机芯片已经在标准O.18μm射频CMOS工艺线上流片成功,并通过整体功能测试.其中压控振荡器可调振荡频率的覆盖范围设计为2～3.6GHz,覆盖了L1,L2波段的两倍频的频率点.并留有足够的裕量以确保在工艺角和温度变化较大时能覆盖所需频率.芯片测试结果显示,该频率综合器在L1波段正常工作时的功耗仅为5.6mW,此时的带内相位噪声小于-82dBc/Hz,带外相位噪声在距离3.142G载波1M频偏处约为-112dBc/Hz,这些指标很好地满足了GPS接收芯片的性能要求.     

An ultra-low-power RF transceiver for WBANs in medical applications

A 2.4 GHz ultra-low-power RF transceiver with a 900 MHz auxiliary wake-up link for wireless body area networks(WBANs)in medical applications is presented.The RF transceiver with an asymmetric architecture is proposed to achieve high energy efficiency according to the asymmetric communication in WBANs.The transceiver consists of a main receiver(RX)with an ultra-low-power free-running ring oscillator and a high speed main transmitter(TX)with fast lock-in PLL.A passive wake-up receiver(WuRx)for wake-up function with a high power conversion efficiency(PCE)CMOS rectifier is designed to offer the sensor node the capability of work-on-demand with zero standby power.The chip is implemented in a 0.18μm CMOS process.Its core area is 1.6 mm~2. The main RX achieves a sensitivity of-55 dBm at a 100 kbps OOK data rate while consuming just 210μA current from the 1 V power supply.The main TX achieves +3 dBm output power with a 4 Mbps/500 kbps/200 kbps data rate for OOK/4 FSK/2 FSK modulation and dissipates 3.25 mA/6.5 mA/6.5 mA current from a 1.8 V power supply. The minimum detectable RF input energy for the wake-up RX is-15 dBm and the PCE is more than 25%.     

A 900 MHz Zero‐IF RF Transceiver for IEEE 802.15.4g SUN OFDM Systems

This paper presents a 900 MHz zero‐IF RF transceiver for IEEE 802.15.4g Smart Utility Networks OFDM systems. The proposed RF transceiver comprises an RF front end, a Tx baseband analog circuit, an Rx baseband analog circuit, and a ΔΣ fractional‐N frequency synthesizer. In the RF front end, re‐use of a matching network reduces the chip size of the RF transceiver. Since a T/Rx switch is implemented only at the input of the low‐noise amplifier, the driver amplifier can deliver its output power to an antenna without any signal loss; thus, leading to a low dc power consumption. The proposed current‐driven passive mixer in Rx and voltage‐mode passive mixer in Tx can mitigate the IQ crosstalk problem, while maintaining 50% duty‐cycle in local oscillator clocks. The overall Rx‐baseband circuits can provide a voltage gain of 70 dB with a 1 dB gain control step. The proposed RF transceiver is implemented in a 0.18 μm CMOS technology and consumes 37 mA in Tx mode and 38 mA in Rx mode from a 1.8 V supply voltage. The fabricated chip shows a Tx average power of ?2 dBm, a sensitivity level of ?103 dBm at 100 Kbps with , an Rx input P_1dB of ?11 dBm, and an Rx input IP3 of ?2.3 dBm.     

系统级封装的S频段射频收发模块研制

研制了一种小体积的S频段射频收发系统级封装( SIP)模块,内部集成了基于多种工艺的器件。模块接收通道一次变频,发射通道二次变频,内部集成中频和射频本振信号源。模块采用双腔结构,不同腔体之间通过绝缘子进行垂直互连,大大减小了模块体积,模块体积为40 mm×40 mm×10 mm。模块采用正向设计,其主要指标的测试结果为：接收通道动态范围-100~-40 dBm,输出信号0~2 dBm,噪声系数小于等于2.8 dB,带外抑制大于等于50 dBc;发射通道输出信号大于等于2 dBm,二次、三次谐波抑制大于等于60 dBc,杂波抑制大于等于55 dBc,相位噪声在1 kHz和10 kHz处分别小于等于-82 dBc/Hz和-91 dBc/Hz。实测结果与仿真结果基本一致。     

适于视频应用的高数据传输率集成CMOS收发机

这篇文章给出了一个5GHz CMOS射频收发机的设计方案。此设计采用0.18微米射频CMOS加工工艺,集合了最新IEEE802.11n的特性例如多输入多输出技术的专利协议以及其他无线技术,可提供应用在家庭环境中的实时高清电视数据的无线高速传输。设计频率涵盖了从4.9GHz到5.9GHz的ISM频带,每个射频信道的频宽为20MHz。收发机采用了直接上变频发射器和低中频接收器的结构。在没有片上校准的情况下,设计采用双正交直接上变频混频器,得到了超过35dB的镜像抑制。测试结果得到6dB接收机噪声系数以及在-3dBm输出功率时得到发射机EVM结果优于33dB。     

60 GHz宽带无线通信射频芯片研究进展

60GHz无线通信技术由于其超高速的数据传输能力,将成为第4代无线通信技术的代表,引发了学术界和工业界研究热潮。近几年,随着半导体技术的发展,基于不同工艺的60GHz宽带无线通信射频芯片已经不断有报道。文中跟踪了近些年国外60GHz无线技术研究情况,分别从应用、技术特点、标准状况和芯片研究进展等方面介绍了60GHz宽带无线通信系统及其发展趋势。     

基于DLL的RF CMOS振荡器中电荷泵电流源失配

研究了电荷泵中电流源失配造成的假频分量 ,推导出了一个用于计算假频分量的公式 .提供了两个数表用于直观了解参数改变时假频变化情况 .最后对设计基于 DL L的 RF CMOS振荡器提供了一些参考方法     

对基于DLL和PLL的射频CMOS振荡器的相位抖动比较

通过对 PL L 和 DL L 相位抖动的比较 ,结合 DL L 倍频器的结构特点 ,得出了一个有用的公式 ,这个公式可以用于在 PL L 和 DL L 两种结构中选择出一个最佳方案 ,使得在使用 CMOS工艺实现频率合成器时能够得到最佳的功耗和相位抖动的折衷 .对于倍频系数很大的倍频器宜采用基于 PL L 的结构 ,这样可以消耗较少的功率 ;而对于较小的倍频系数的倍频器要采用基于 DL L 的结构 ,这样相位抖动特性将非常优良     

频谱监测射频接收机频谱纯度的影响因素分析

频谱监测射频接收机的输出频谱质量是频谱监测系统获得辐射源正确的频谱信息和内涵信息的关键.介绍了一种应用于频谱监测的宽带射频接收机架构,分析了影响该架构射频接收机输出频谱纯度的主要因素即相位噪声的影响机理,并给出了改善相位噪声的方法.相位噪声改善前后对解调性能的比对表明,解调误码率降低了一个数量级.     

一种应用于GNSS接收机的无电感多模射频前端

本文设计了一种应用于GNSS接收机的无电感多模射频前端。与传统低噪声放大器结构不同,本设计使用了无电感电流模式以及利用噪声消除技术的低噪声放大器。其高阻输入的射频放大器进一步放大信号并将单端信号转为差分信号。后级无源混频器将信号下变频到中频并将信号传输到下一级的模拟电路模块。文中还有本振缓冲器实现压控振荡器的二分频和25%占空比的方波新号的产生用于控制混频器开关。测试结果表明该射频前端在1.2V电源电压下仅消耗6.7mA电流,并获得了良好的综合性能。射频前端的输入回损为-26dB,而1.43dB的低噪声系数也保证了良好的接收灵敏度。在射频前端电压增益为48dB情况下,测得的输入1dB压缩点为-43dBm。该电路采用了55nm标准CMOS工艺实现,面积非常小,仅仅为220 μm×280 μm左右。