A differential low-voltage high gain current-mode integrated RF receiver front-end

A differential low-voltage high gain current-mode integrated RF front end for an 802.11b WLAN is proposed.It contains a differential transconductance low noise amplifier（G_m-LNA） and a differential current-mode 0 down converted mixer.The single terminal of the G_m-LNA contains just one MOS transistor,two capacitors and two inductors.The gate-source shunt capacitors,C_x1 and C_x2,can not only reduce the effects of gate-source C_gs on resonance frequency and input-matching impedance,but they also enable the gate inductance L_g1,2 to be selected at a very small value.The current-mode mixer is composed of four switched current mirrors.Adjusting the ratio of the drain channel sizes of the switched current mirrors can increase the gain of the mixer and accordingly increase the gain of RF receiver front-end.The RF front-end operates under 1 V supply voltage.The receiver RFIC was fabricated using a chartered 0.18μm CMOS process.The integrated RF receiver front-end has a measured power conversion gain of 17.48 dB and an input referred third-order intercept point（IIP3） of-7.02 dBm.The total noise figure is 4.5 dB and the power is only 14 mW by post-simulations.     

一种高增益、低功耗的超宽带低噪声放大器

提出了一种基于跨导增强技术及噪声抵消技术的超宽带低噪声放大器电路,并且在电路中采用了电流复用技术。电路由输入级、放大级和输出级3部分组成。在输入级中,利用跨导增强技术实现了电路输入阻抗的匹配;在放大级中,利用跨导增强技术以及电流复用技术使电路增益有了明显的提升,并且利用噪声抵消技术、跨导增强技术使得电路的噪声性能以及功耗有了明显的改善;在输出级中,利用电感与电容谐振的原理实现输出阻抗的匹配。该放大器采用TSMC 0.18μm RF CMOS工艺,并利用ADS对电路进行优化仿真,结果表明,该放大器在3～5 GHz范围内增益为20.4～21.8 dB,噪声系数为1～1.8 dB。电路工作电压为1 V,功耗为7.9 mW。     

电流型网格多涡卷混沌电路的设计与实现

以电流为状态变量,提出了一种基于电流传输器的电流模式网格多涡卷混沌电路。该电路由电流积分器、电流比例运算电路和电流模式阶梯波序列电路构成。相对于传统的电压模式混沌电路,该电流模式多涡卷混沌电路具有宽频谱、低功耗和便于集成等优点。通过改变系统的时间常数τ,对比研究了电流模式混沌电路和电压模式混沌电路的高频性能。Pspice仿真结果表明,提出的电流模式混沌电路能够产生高频率的多涡卷混沌吸引子。     

分段线性忆阻系统的簇发振荡及其机理分析

为了研究分段线性忆阻系统的簇发振荡及其形成机理,该文在一非自治系统中引入分段线性忆阻器模型与慢变化的周期激励项,建立了一种两时间尺度的4D分段线性忆阻系统。由于分段线性忆阻器模型的引入,系统被非光滑分界面分成不同的子系统。相应子系统控制的名义平衡轨迹的稳定性与非光滑分界面均会影响系统的簇发现象,导致轨迹在非光滑分界面处的突然跃迁与非光滑分岔的产生,从而展现出两种不同机理的簇发模式。利用微分包含定理对分岔机理进行分析,并借助时序图、转换相图等,通过数值仿真与Multisim电路仿真验证了理论分析的正确性,该文对分段线性忆阻系统的动力学行为及应用研究具有重要意义。     

具有艾宾浩斯遗忘规则的忆阻联想记忆电路

忆阻器由于具有低功耗、记忆能力和纳米尺寸等特点,是实现人工神经突触的理想器件。为构建简洁、高效、功能全面地联想记忆电路,该文首先提出一种简单的神经元电路和基于压控阈值忆阻器的突触电路。然后根据巴甫洛夫联想记忆模型,设计了相应的联想记忆电路。电路结构简单,仅包含3个神经元电路和突触电路,可有效降低网络复杂度和功耗。尤为重要的是该电路可以模拟全功能的联想记忆行为,不但实现了学习、遗忘、加速学习、减速遗忘以及减速自然遗忘等功能,而且学习速率和自然遗忘速率能够根据学习的次数自动调整,使电路更具仿生性。此外,该电路与艾宾浩斯遗忘曲线相吻合,扩大了电路的适用范围。     

基于分数阶极值搜索的光伏最大功率跟踪控制

针对光伏阵列获取最大功率点过程动态响应速度和稳态跟踪精度二者之间不能达到平衡的问题,提出一种基于分数阶极值搜索控制(FO-ESC)的光伏阵列最大化功率点跟踪方法。该方法主要利用分数阶理论提高极值搜索过程的收敛速度和鲁棒性;与整数阶极值搜索控制(IO-ESC)相比,其降低了算法的复杂性。为了验证所提方法的有效性,在Matalb/Simulink中搭建仿真模型进行仿真分析。结果表明,所提方法与IO-ESC相比具有更快的收敛速度和鲁棒性,能够应用于光伏发电工程。     

可集成互感耦合电路的实现

在分析互感耦合电路端口电压和电流关系的基础上提出了一种新的互感耦合电路的系统设计方法,并以CCCII和CCDDCC为有源器件实现了具体电路。提出的电路仅有4个有源器件,2个接地电容和2个接地电阻,能够实现初、次级电感L1,L2和互感M(或-M)。初、次级电感和互感能够通过调节有源器件CCDDCC的偏置电流和电阻RM实现独立可调。作为应用和验证设计的正确性,将提出的互感耦合电路应用到双调谐回路。     

差分式低电压高增益电流模式集成射频接收机前端

本文提出了一种用于802.11 b 无线局域网的差分式低电压该增益电流模式射频前端集成电路。该电路包含一个差分式跨导低噪声放大器和一个差分式电流模式下混频器。单边跨导低噪声放大器仅含一个MOS晶体管和2个电感、2个电容构成。放大器中的栅-源并联电容Cx1 和 Cx2 不仅能减小栅-源寄生电容对谐振频率和输入匹配阻抗的的影响,而且能使得栅电感的取值变小。电流模式混频器由开关电流镜构成。调节开关电流镜晶体管之间沟道尺寸比值可以增加混频器的增益,从而增大射频接收机前端的功率增益。该射频前端电路工作在1V的电源电压下。使用chartered 0.18μm CMOS工艺进行了流片。 对芯片进行测试得到该射频前端的功率增益为17.48 dB, 输入三阶交调截点 (IIP3) 为 -7.02 dBm. 后仿真表示该芯片的噪声系数为4.5 dB,功耗仅为 14mW。     

新型平面螺旋变压器的T-型等效电路模型

针对平面四边形螺旋变压器,提出了一种新型T-型集总参数等效电路模型,所建立的模型包含所有的导线损耗和衬底的寄生损耗;采用并联的L-R和L-R-C网络,模拟了衬底的感性寄生效应;通过二端口网络分析和向量拟合方法得到模型中各元件的值。将变压器等效电路模型仿真数据与HFSS中电磁仿真数据进行对比,两者在0~20 GHz频率范围内有很高的吻合度。     

忆阻开关混沌电路及其吸引子共存现象研究

为了研究忆阻开关电路的动力学行为,该文提出一种具有多吸引子共存现象的忆阻开关混沌电路。在该电路中存在多吸引子分岔,当系统中发生边界碰撞之后,系统中将产生不同的吸引子共存现象。其中包括单周期极限环与混沌吸引子共存,不同的混沌吸引子共存,对称的2周期极限环共存现象,以及对称的2周期极限环与5周期极限环共存现象等。该文通过相图、分岔图等数值仿真,分析了该电路的动力学行为,并利用PSIM电路仿真验证了其电路的可行性,对开关电路中多吸引子共存现象和混沌应用的研究具有重要意义。