一种带有片上电荷泵自动调谐结构的非对称带通滤波器的设计

摘要：提出了一种采用片上电荷泵自动调谐结构的MOSFET-C非对称带通滤波器的设计方案,并在UMC（联合电子公司）0.18um标准CMOS工艺线上流片得到验证。带有调谐系统的滤波器采用主从技术进行连续调谐,完成调谐功能后电荷泵输出调谐电压为2.663V,远高于电源电压,提高了滤波器的线性度。非对称带通滤波器带宽为（2.73MHz,5.34MHz）且具有3阶低通和2阶高通特性。以50欧姆作为源阻抗,滤波器带内3阶交调量（IIP3）为16.621dBm。输入参考噪声为47.455uVrms。在1.8V电源电压下,主滤波器功耗为3.528mW,自动调谐电路功耗为2.412mW。带有自动调谐系统的滤波器整个系统占芯片面积0.592mm2,可用于无线局域网,全球定位和蓝牙等系统中。     

A low power Gm-C filter with on-chip automatic tuning for a WLAN transceiver

正A sixth-order Butterworth Gm-C low-pass filter(LPF) with a continuous tuning architecture has been implemented for a wireless LAN(WLAN) transceiver in 0.35μm CMOS technology.An interior node scaling technique has been applied directly to the LPF to improve the dynamic range and the structure of the LPF has been optimized to reduce both the die size and the current consumption.Measurement results show that the filter has 77.5 dB dynamic range,16.3 ns group delay variation,better than 3%cutoff frequency accuracy,and 0 dBm passband IIP3.The whole LPF with the tuning circuit dissipates only 1.42 mA(5 MHz cutoff frequency) or 2.81 mA(10 MHz cutoff frequency) from 2.85 V supply voltage,and only occupies 0.175 mm~2 die size.     

应变Si调制掺杂NMOSFET电子面密度模型

应变Si(Strain Si)调制掺杂NMOSFET量子阱沟道中电子面密度直接影响器件的开关特性.本文通过求解泊松方程,建立了应变Si调制掺杂NMOSFET量子阱沟道静态电子面密度模型,并据此建立了器件阈值电压模型,利用MATLAB软件对该模型进行了数值分析.讨论了器件结构中δ-掺杂层杂质浓度和间隔层厚度与电子面密度和阈值电压的关系,分析了器件几何结构参数和材料物理参数对器件量子阱沟道静态电子面密度和阈值电压的影响.随着δ-掺杂层杂质浓度的减小和间隔层厚度的增加,量子阱沟道中电子面密度减小,阈值电压绝对值减小.     

应用于直接变频架构直播卫星调谐器中的具有宽调谐范围的连续时间低通滤波器

本文用0.35微米锗硅BiCMOS工艺设计了七阶巴特沃兹跨导电容低通滤波器及其片上自动调谐电路,该低通滤波器适用于采用直接变频架构的直播卫星调谐器。该滤波器的-3dB带宽截止频率具有从4MHz到40MHz的宽调谐范围。成功实现了一种新颖的片上自动调谐方案,用来调谐和锁定滤波器的-3dB带宽截止频率。测试结果表明,该滤波器具有-0.5dB的通带电压增益,+/- 5%的带宽精度,30nV/Hz1/2的等效输入噪声,-3dBVrms 通带电压三阶交调点,27dBVrms 阻带电压三阶交调点。I/Q正交两路滤波器及其调谐电路采用5V电源,在滤波器的-3dB带宽截止频率为20MHz的情况下,消耗电流13毫安,占用芯片面积0.5mm2。     

A direct-conversion WLAN transceiver baseband with DC offset compensation and carrier leakage reduction

A dual-band direct-conversion WLAN transceiver baseband compliant with the IEEE 802.11 a/b/g standards is described.Several critical techniques for receiver DC offset compensation and transmitter carrier leakage rejection calibration are presented that enable the direct-conversion architecture to meet all WLAN specifications.The receiver baseband VGA provides 62 dB gain range with steps of 2 dB and a DC offset cancellation circuit is introduced to remove the offset from layout and self-mixing.The calibra...     

一种宽频压控振荡器及高速双模预分频器的设计与实现

针对射频无线收发机的需求,利用开关电容阵列和多个VOD核的结构设计了一个分段线性超宽频压控振荡器(VCO).采用全电流模逻辑(CML)结构的双模预分频器能满足振荡器最高频率输出的要求.基于IBM 0.35SiGe BiCMOS工艺的流片测试结果表明,电源电压为2.8V时,该压控振荡器的频率能够覆盖2.75～5.73GHz的频段,调频灵敏度约为100MHz/V,在偏离中心频率1MHz处,单边带相位噪声最佳值达到了-120.32 dBc/Hz,预分频器后仿最高工作频率达9.6GHz,两部分核心总工作电流为10mA.     

一种带有直流失调和载波泄漏矫正系统的直接变频WLAN收发机基带电路

本文介绍了一种基于IEEE 802.11a/b/g标准的双频段直接变频WLAN收发机基带电路,并引入了一些用于消除接收机直流失调和发射机载波泄漏的关键技术,从而使得该直接变频结构满足WLAN的性能指标。在接收机基带中,可变增益放大器提供62dB的增益范围且步长为2dB;直流失调矫正电路用来消除由版图不匹配和自混频造成的误差。该矫正环路有着不随增益调节而变化的高通极点和较快的稳定时间,后者通过在接收前导序列时设定1MHz的高通极点而在正常接收数据时设定30KHz的极点得以实现。发射机基带采用基于片上AD和DA的自动矫正系统来抑制载波泄漏,AD在矫正完成之后会自动关闭从而可以节省功耗。此电路采用0.35微米锗硅工艺并工作在2.85V电源电压下,接收基带放大器和直流失调消除电路共消耗17.52mA,而发射载波泄漏矫正环路共消耗8.3mA（矫正完成后为5.88mA）;其相应的芯片面积分别为0.68mm2和0.18mm2。     

A widely tunable continuous-time LPF for a direct conversion DBS tuner

A continuous-time 7th-order Butterworth Gm-C low pass filter (LPF) with on-chip automatic tuning circuit has been implemented for a direct conversion DBS tuner in 0.35μm SiGe BiCMOS technology. The filter's -3 dB cutoff frequency f0 can be tuned from 4 to 40 MHz. A novel on-chip automatic tuning scheme has been successfully realized to tune and lock the filter's cutoff frequency. Measurement results show that the filter has -0.5 dB passband gain, +/- 5% bandwidth accuracy, 30 nV/Hz1/2 input referred noise, -3 dBVrms passband IIP3, and 27 dBVrms stopband IIP3. The I/Q LPFs with the tuning circuit draw 13 mA (with f0 = 20 MHz) from 5 V supply, and occupy 0.5 mm2.     

一种用于WLAN收发器带有自动调谐系统的低功耗Gm-C滤波器

本文用0.35um CMOS工艺实现了一个用于WLAN收发器的六阶连续调谐巴特沃斯Gm-C低通滤波器。滤波器设计中采用了内部节点压缩技术来提高动态范围,还对滤波器的部分结构进行了有效的优化,极大地减小芯片的功耗和面积。测试结果显示滤波器的动态范围为77.5dB,群延时波纹小于16.3ns,截止频率精确度在3%以内,滤波器的带内三阶交调量（IIP3）为0dBm。在电源电压2.85V时,包括调谐电路在内的整个滤波器消耗电流仅为1.42mA（5MHz的截止频率）或2.81mA(10MHz的截止频率),而且版图面积仅为0.175mm2.     

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。