一种0.13 μm CMOS多模信道选择滤波器的设计

设计了一款应用于多模多频无线接收机中的新型有源电阻电容信道选择滤波器,截止频率可在0.3～10MHz之间切换,满足UHF RFID、TD-SCDMA、WLAN a/b/g等不同标准的要求。运算放大器设计采用无电容前馈补偿技术,增益带宽积提升至4.8GHz。滤波器采用5阶Leapfrog滤波器级联2阶Tow-Thomas滤波器结构,使截止频率不易受器件变化的影响,同时兼顾稳定性和可调性。电路采用IBM 0.13μm CMOS工艺流片。测试结果表明,在2.5V电源电压下选择10MHz带宽时,滤波器消耗13.56mA电流,在两倍截止频率处实现64dB的衰减,带内噪声系数为28dB,带内纹波小于0.2dB,带内输入3阶交调为11.5dBm。     

UHF RFID读写器中低噪声宽带VCO的设计

基于0.18μm CMOS工艺,设计了一款可用于UHF RFID读写器的低相位噪声、宽带的压控振荡器(VCO)。使用全集成、低输出噪声和高电源抑制比(PSRR)的低压差线性稳压器(LDO)为VCO供电;采用4bit电阻偏置型开关电容阵列拓宽了频带,减少了寄生二极管引入的损耗,有效提升了VCO的相位噪声性能。测试结果表明:LDO输出2.5V电压的条件下,整个电路消耗电流为4.8mA时,压控振荡器的输出频率可在3.12GHz至4.21GHz(增幅30.5%)的范围内变化。在载波3.6GHz频偏200kHz和1 MHz时相位噪声分别为:-109.9dBc/Hz和-129dBc/Hz。     

一种用于VCO供电的低噪声LDO

设计了一种可用于UHF RFID读写器芯片中VCO供电的低噪声、大带宽(1 MHz)内高PSRR、片外无补偿电容的LDO。根据LDO基本结构对输出噪声进行详细分析;在带隙基准输出端构造一低通滤波器,有效移除了带隙基准对LDO输出噪声的影响;提出用二极管连接的MOS管代替LDO中的分压电阻,使得输出噪声得到进一步优化。电路采用IBM 0.18 μm CMOS工艺进行设计和仿真,在10 kHz频率处,PSRR为－70 dB,输出噪声为21.01 nV·Hz-1/2;在1 MHz频率处,PSRR为－47 dB,输出噪声为6.187 nV·Hz-1/2;在10 MHz频率处,PSRR为－27 dB,输出噪声为6.244 nV·Hz-1/2。     

一种用于单片UHF RFID阅读器中的低相位噪声LC VCO设计

介绍了一种适用于UHF RFID(Radio Frequency Identification)阅读器的低相位噪声压控振荡器(VCO)电路.通过在传统的VCO电路中加入抑制电源噪声的regulator并在共模端加入平衡滤波电路对尾电流源的二次谐波分量进行抑制来降低1/f3区域的相位噪声,同时选取合适的电感值及其Q值使得VCO在1/f2区域也能获得较佳的相位噪声性能.同时,文中给出了本设计中使用的低噪声基准源电路.整个电路采用UMC0.18 μm MM/RF CMOS工艺实现,仿真与测试结果显示所提出的VCO结构和传统VCO相比几乎在所有区域内对相噪声均有5 dB的改善.本设计使用的电源电压为3.3 V,VCO中心频率为1.8 GHz,调谐范围约为11%,频偏1MHz处相位噪声约为-127 dBc/Hz,总电流约为7.2 mA.     

单片UHF RFID阅读器中VCO及其预分频器设计

提出了一种应用于860～960 MHz UHF波段单片射频识别(RFID)阅读器的低相位噪声CMOS压控振荡器(VCO)及其预分频电路.VCO采用LC互补交叉耦合结构,利用对称滤波技术改善相位噪声性能,预分频电路采用注入锁定技术,用环形振荡结构获得了较宽的频率锁定范围.电路采用UMC 0.18 μm CMOS工艺实现,测试结果表明:VCO输出信号频率范围为1.283～2.557 GHz,预分频电路的频率锁定范围为66.35%,输出四相正交信号.芯片面积约为1 mm×1 mm,当PLL输出信号频率为895.5 MHz时,测得其相位噪声为-132.25 dBc/Hz@3 MHz,电源电压3.3 V时,电路消耗总电流为8 mA.     

一种高性能宽带直接变频射频前端设计

提出一种宽带(250 MHz~4.7 GHz)无电感BiCMOS射频前端结构,包含低噪声跨导放大器(LNTA)、带电阻无源混频器和跨阻级。低噪声跨导放大器使用了噪声和线性度消除技术,例如输入交叉耦合结构、互补输入和电流复用技术。带电阻无源混频器采用退化电阻来提高线性度。仿真结果表明, 当电源电压为3.3 V时,总电流为9.38 mA, 噪声系数为9.8 dB(SSB),电压转换增益为20 dB,输入3阶交调为+11.8 dBm。     

应用于毫米波系统的宽调谐范围SCTL-VCO

采用45 nm SOI CMOS工艺,设计了一种应用于毫米波系统的宽调谐范围VCO。采用具有高Q值且长度可灵活设计的开关耦合传输线(SCTL)作为谐振腔电感,通过控制耦合开关改变传输线的等效感值,在保持低相位噪声、不增加功耗和面积的情况下,提高了VCO的调谐范围。后仿真结果表明,不使用耦合开关的TL-VCO的调谐范围为45.6~57.1 GHz(22.4%),SCTL-VCO的调谐范围为42.25~59.92 GHz(34.6%)。相比TL-VCO,SCTL-VCO的调谐范围增大了53.7%。在整个调谐范围内,相位噪声为-112.1~-120.4 dBc/Hz@10 MHz,相应的FOM和FOMT分别为-178.3~-182.6 dBc/Hz和-189.1~-193.4 dBc/Hz,电源电压为0.7 V,VCO核心功耗为8.6~10.8 mW,面积为0.005 4 mm²。     

一种符合多种协议要求的UHF RFID阅读器发射机

采用0.18 μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一种符合多种协议要求的UHF RFID阅读器发射机。该电路包含电平移位电路(DCS)、I/Q正交上混频器、全集成功率放大器。通过DCS控制混频器跨导管的偏置,实现SSB-ASK、PR-ASK和DSB-ASK三种调制,并在不同基带信号强度下实现30%~100%可变调制深度的DSB-ASK调制。仿真结果表明,在转换增益为－4 dB时,上混频器的输出1 dB压缩点(OP1dB)为7.11 dBm,工作在AB类的功率放大器的OP1dB为26.64 dBm,发射机输入DSB-ASK信号的trai为25 μs。输出频谱满足三种协议要求。     

UHF RFID阅读器中线性化调谐增益压控振荡器设计

基于标准0.18μm RF-CMOS工艺,实现了一个可应用于UHF RFID阅读器的低相位噪声、线性化调谐增益(Kvco)、恒定子带间距的压控振荡器.该振荡器包括开关变容管阵列和开关电容阵列,实现了调谐增益线性化及子带间距恒定化.仿真结果表明,当压控振荡器在1.52GHz至2.16 GHz(35.5％)的频率范围变化时,调谐增益从40 MHz/V变化到51 MHz/V(21.5％),子带间距变化为34 MHz到51 MHz,相位噪声在1.8 GHz时为-133.8 dBc/Hz@1MHz.在低压差线性稳压器(LDO)输出电压为2.5V的条件下,整个电路消耗电流约5.2mA.     

用于UHF RFID读写器的可编程高线性上混频器

采用标准0.18 μm CMOS工艺,设计了一款应用于900 MHz UHF RFID读写器的有源I/Q正交上混频器.通过直流电平转换电路控制I/Q支路的信号输入,实现了ISO/IEC 18000-6协议所要求的3种调制方式(SSB-ASK,DSB-ASK和PR-ASK),并且实现了可控调制深度.在进行SSB-ASK调制时,得到的仿真结果为:上混频器的输入1 dB压缩点为-3 dBV,转换增益为2.34dB,输出1dB压缩点为-1 dBm,镜像边带抑制比为-40 dBc,双边带噪声系数为14.68 dB.