低功耗LNA设计

为了应对低功耗电路设计要求,提出了一个在低功耗要求下CMOS低噪声放大器的设计方法。使用该方法在0.18μm CMOS集成工艺下,设计一款低噪声放大器,并在ADS中进行前仿真。     

低电压低功耗CMOS射频低噪声放大器的研究进展

由于无线移动终端重量、体积以及成本等各方面的限制，电路必须满足低电压、低功耗的要求。在CMOS射频低噪声放大器中，如何在满足性能指标要求的同时降低电源电压和功耗，已成为当前研究的热点。文章综述了几种降低CMOS低噪声放大器电源电压和功耗的方法，讨论了一些相关的设计问题。最后，展望了低电压、低功耗CMOS低噪声放大器的未来发展趋势。     

应用于智能水表的低功耗低噪声放大器设计

提出了基于多管并联结构的低功耗低噪声放大器(LNA),讨论了这种结构下噪声与功耗的相互关系,提出了低功耗LNA基于"优化区"概念的设计准则.提出的电路具有结构简单对称的特点.在0.35 μm CMOS工艺下进行PSPICE仿真测试.结果表明,新的低噪声放大器在(2.5) V电压下功耗仅为110 μW,等效输入噪声为16.5 nV/Hz~(1/2).与已发表的低噪声放大器比较,具有明显的低功耗特点.     

一种用于GPS接收机的低噪声放大器

针对GPS接收机低功耗、低噪声、高增益的要求,采用功率限制下噪声匹配技术、阻抗匹配技术和电源复用技术,设计了一款可应用于GPS接收机的单端输入差分输出低噪声放大器,减少了巴伦损耗。采用SMIC 0.13 SymbolmAm CMOS RF工艺和全定制集成电路设计方法,工作频率为1575 GHz,对电路进行版图后仿真。仿真结果表明,该低噪声放大器在1.2 V电源电压下,功耗为4.8 mW,增益为22.65 dB,噪声系数为1.388 dB。     

低功耗CMOS低噪声放大器的分析与设计

基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种低功耗约束下的CMOS低噪声放大器。与传统的共源共栅结构相比,该电路在共源晶体管的栅源间并联一个电容,以优化噪声;并引入一个电感,与级间寄生电容谐振,以提高增益;通过减小晶体管的尺寸,实现了低功耗。模拟结果表明,在2.45 GHz工作频率下,增益大于14 dB,噪声系数小于1 dB,直流功耗小于2 mW。     

COMS LNA的ADS设计研究

结合一个具体的低噪声放大器(LNA)设计实例,介绍了如何运用射频设计软件ADS(Advanced Design System)对CMOS低噪声放大器进行电路设计和仿真。设计中先初步构建了一个共源共栅结构的低噪声放大器电路,然后利用ADS对电路进行调试和优化,结合调试的过程说明了使用ADS的一些方法和技巧,并且最终设计出低功耗、低噪声、高增益、高稳定性的低噪声放大器,仿真的各项参数都达到了预期的指标要求。     

低功耗高增益CMOS LNA的设计

设计了一种完全可以单片集成的低功耗高增益CMOS低噪声放大器(LNA).所有电感都采用片上螺旋电感,并实现了片上50 Ω的输入阻抗匹配.文中设计的放大器采用TSMC0.18 μmCMOS工艺,用HSPICE模拟软件对其进行了仿真,并进行了流片测试.结果表明,所设计的低噪声放大器结构简单,极限尺寸为0.18 μm,当中心频率fo为2.4 GHz、电源电压VDD为1.8 V时其功率增益S21为16.5 dB,但功耗Pd只有2.9 mW,噪声系数NF为2.4 dB,反向隔离度S12为-58 dB.由此验证了所设计的CMOS RF放大器可以在满足低噪声、低功耗、高增益的前提下向100 nm级的研发方向发展.     

用于生物信号检测的低功耗CMOS模拟前端

为了符合低功耗的绿色环保理念,设计实现了可检测微弱心电、脑电信号的低功耗CMOS模拟前端集成电路。电路系统包含低噪声放大器、开关电容型增益可调放大器和逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)等模块。低噪声放大器采用全差分Rail-to-Rail运放作为主体结构,代替了传统仪表放大器;增益可调放大器通过开关电容网络实现4种可调增益。与传统前端电路相比,设计中增加了片上SAR ADC模块,改善了现有前端电路多采用模拟输出的不足。电路基于GSMC 0.18 μm CMOS工艺进行设计,采用Cadence Spectre工具完成仿真。仿真结果表明,在1.8 V电源电压下,前端电路整体功耗为115.6 μW,能够实现准确的数字输出。     

用于无线传感网络低功耗亚阈值CMOS低噪声放大器设计

设计一种工作在亚阈值区的低功耗CMOS低噪声放大器(LNA),用于无线传感网络.为了满足低功耗和高增益,设计使用共源共栅(cascode)结构并利用UMC 65nm工艺库进行仿真分析.仿真结果表明,在780MHz中心频率下,电路的增益大约34 dB,功耗仅为55μW,电源电压为1.2V.     

一种ISM 2.4GHz的低功耗低中频射频接收机前端

本文描述了一种工作在2.4GHz ISM频段的低功耗、低中频射频接收机前端电路,使用TSMC 0.13um CMOS工艺。整个前端包括一个低噪声放大器以及两次变频下变换混频器。低噪声放大器通过在输入级引入额外的栅-源电容实现了低功耗与低噪声的设计;在下变换混频器设计中,分别使用一个单平衡射频混频器以及两个双平衡低中频混频器实现两次变频下变换技术;射频混频器输入晶体管源极串联电感-电容谐振网络以及低噪声放大器输出级的电感-电容谐振网络总共实现了30dB的镜像抑制率。整个前端占用芯片面积约0.42mm2,在1.2V的供电电压下,仅耗功率4.5mW,实现了4dB的噪声系数,在高增益模式下,获得-22dBm的三阶交调线性度,整个链路电压增益为37dB。     

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。     

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。     

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%。     

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。     

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.     

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。     

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。     

低压低功耗Sigma-Delta调制器综述

在低供电电压下,Sigma-Delta调制器因信号摆幅的限制很难达到较高的精度和线性度。工作在低压弱反型区的MOS管限制了电路的速度、增益和MOS开关的性能。总结了近年来低压、低功耗Sigma-Delta调制器的研究成果。在Sigma-Delta调制器的结构与电路设计方面,介绍了离散和连续时间调制器在低压下面临的问题及解决方案。