2.4 GHz CMOS双平衡混频器的设计

该文设计了工作在2.4GHz基于Gilbert单元为核心的CMOS有源双平衡混频器.为提高变频增益增加了分流源单元.该混频器RF、LO和IF分别为2.40GHz、2.41 GHz和10 MHz.经仿真在2.5 V电压下,取得变频增益(Gc)为11.095dB、噪声系数(NF)为8.836dB、1dB压缩点(P1dB)为-13.6 dBm、三阶输入截止点(ⅡP3)为-3.72 dBm、功耗为13.5 mW的较好结果.该混频器采用TSMC 0.25μm CMOS工艺实现,版图面积(包括pads)为1 mm×1 mm.     

基于ADS仿真的高线性CMOS混频器设计

提出了一种提高混频器线性度的方法：采用交叉差分的结构取代原有的混频器结构．改进后,输出信号的三次谐波会被消除,混频器的三阶截止点也得到改善．混频器工作电压1．8V,射频信号5GHz,电路采用0．18μm CMOS工艺,使用Agilent公司的先进设计系统ADS（advanced design system）对电路进行仿真设计．仿真结果表明,经过改善后,混频器IP3提高3．5dB（线性度提高）,转换增益提高4．8dB．     

无片上电感的低功耗高线性度CMOS混频器

物联网设备的数量将在不久的将来得到快速增长。延长电池寿命、提高信号动态范围是物联网通信系统射频前端的主要关注点。为解决射频前端功耗和线性度的问题,提出了一种改进型的吉尔伯特混频器。相比于传统吉尔伯特混频器,该混频器在跨导级采用工作在亚阈值区的PMOS/NMOS互补结构,结合了电流复用技术和导数叠加技术,实现了功耗和线性度的折中;并采用交叉电容耦合形成负阻抗,抵消了寄生电容的影响,从而在低功耗情况下提高了线性度。基于HHNEC 0.18 μm BiCMOS 工艺后仿真结果表明,该混频器在射频频率0.4~3 GHz时转换增益为6.2~7.6 dB, 在2.4 GHz频率下输入三阶交调点(input third-order intercept point,IIP3)为14.96 dBm,在电源电压为1 V的情况下功耗为1.8 mW。该混频器核心电路尺寸为460 μm × 190 μm。与相关工作对比,该混频器具有低功耗、高线性度的特点。     

一种高线性可调CMOS OTA的设计

基于理想MOS（金属氧化物半导体）模型的基础上设计一种高线性全差分对CMOS（互补金属氧化物半导体）OTA（跨导运算放大器）。这个电路主要由一个交叉耦合单元和一个源极耦合差分对构成,同时用到了电流镜技术。结果,它具有良好的线性输入和线性可调范围。此电路结构简单,便于集成。     

基于低电压高线性度的变频混频器设计

采用LC-tank折叠结构设计了一种低电压高线性度的混频器,解决了传统Gilbert混频器中跨导级与开关级堆叠带来的高电压高功耗问题,以及在跨导级的高跨导、高线性与开关级的低噪声间进行折中设计难题.基于TSMC 0.25 μm工艺,Agilent公司的ADS软件对所设计混频器电路进行了仿真.其仿真结果表明：工作电压1.0 V,RF频率2.5 GHz,本振频率2.25 GHz,中频频率250 MHz,转换增益1.080 dB,三阶交调点25.441 dBm,单边带噪声系数4.683 dB,双边带噪声系数8.387 dB,功耗7.088 mW.     

适用于软件无线电的高线性度、低功耗无源下变频混频器的设计

设计了一个用于软件无线电的高线性度、低功耗的无源下变频混频器,采用TSMC 65 nm CMOS工艺实现,芯片面积为0.2 mm~2,总功耗为8 mW@1.2 V.混频器中采用了改进的Gm单元,结合源级负反馈技术和MGTR技术,在提高混频器IIP_3的同时,拓宽了输入线性区域的范围.测试结果表明:线性区域的范围得到一定程度的提高,即使输入RF信号的功率为-12 dBm.混频器的IIP_3≥10.9 dBm,IIP_2≥45 dBm;在900 MHz处,混频器获得最大转换增益13.2 dB,此时NF为13.8 dB.     

2．4GHzCMOS双平衡混频器的设计与仿真

设计了工作在2.4GHz基于Gilbert单元为核心的CMOS有源双平衡混频器.为改善系统噪声性能,在混频器中变频增益增加了分流源单元和耦合电感单元.混频器RF、LO和IF频率分别为2.4 GHz、2.402 GHz和2 MHz.采用SMICO.18μm CMOS工艺进行仿真,在1.8 V电源电压下,混频器转换增益为23dB、噪声系数为8.58 dB、三阶输入截止点为-7.8 dBm、功耗为9.54 mw.     

一种改进型高性能CMOS锁相环电荷泵的设计

设计了一种高性能锁相环电荷泵电路.该电路采用UMC 0.18μm Mix-Mode CMOS工艺实现.仿真结果表明,通过利用电荷共享加速电流镜的开启,该电荷泵开启时间仅为0.3 ns,不会产生鉴相死区,能较好地抑制时钟馈通、电荷注入等非理想特性的影响,并且适合于低电压工作.通过与传统型及参考型两种电荷泵电路的仿真对比,验证了所设计电荷泵的优越性.     

CMOS宽带低噪声放大器的设计

提出一种利用噪声抵消技术减小热噪声因子的互补金属氧化物半导体(CMOS)宽带低噪声放大器电路.它具有不平衡变换器可转换单端信号为差分信号,无需外接平衡-不平衡变换器,也未采用电感匹配技术,进一步减小了芯片的面积.该低噪声放大器基于TSMC 0.18μm RF CMOS 1.8V的工艺设计,仿真和验证采用Cadence公司的Spectre工具.结果表明:在150～600MHz频带内的噪声系数为3.9dB,输入匹配参数S11小于-11.7dB,输入3阶截点IIP3为1.03dBm.     

基于吉尔伯特型的CMOS射频混频器的设计

采用多晶电阻作为输出负载、开关对的源极注入电流、共源节点串联电感、驱动级的源简并阻抗方法,提出了一种新型的双通道正交混频器,并采用Candence完成了电路设计.仿真结果表明：在电源电压为1.8V,本振信号输入功率为3 dBm的时,混频器在1 MHz中频处的单边带噪声系数为7.47 dB,在100 kHz中频处为9.35 dB,在10 kHz中频处为16.39 dB;变频增益降为8.46 dB.提高了线性度,且其三阶交调点为8.42 dBm.     

基于放大器的新型混频器设计

设计了一种低电压、低功耗的新型混频器,主要应用于2.4 GHz ISM频段的无线通信系统中.先设计了一个2级放大器,再在2级放大器的中间插入1对吉尔伯特开关,就构成了一个基于放大器的混频器.混频器的供电电压为0.8 V,功耗为1.05 mW,三阶交调点为3.82 dBm,芯片面积为0.429 mm².在7 dBm的本振信号下,混频器具有13 dB的转换增益.     

吉尔伯特型CMOS零中频混频器的设计

利用动态电流注入、共源节点谐振、改善2阶线性度性能技术,应用CMOS工艺,利用Candence设计了一款1.8 V电源电压折叠式Gilbert型有源零中频混频器.电路仿真结果显示,混频器在1 MHz,100 kHz,10 kHz处的单边带噪声系数为6.109,6.71,10.631 dB,频率转换的增益为11.389 dB,输入的3阶交调点为4.539 dBm.     

一种低噪声高增益CMOS混频器设计

基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种低噪声、高增益的混频器.通过在吉尔伯特单元中的跨导级处引入噪声抵消技术以降低混频器的噪声,并且在开关管的源级增加电流注入电路以减小本振端的偏置电流,增大电路的增益.仿真结果表明,混频器工作电压为1.8 V,直流电流为9.9 mA,在本振(LO)频率为2.39 GHz,射频(RF)频率为2.4 GHz时,混频器的增益为12.65 dB,双边带噪声系数为4.23 dB,输入三阶交调点为-3.45 dBm.     

基于CMOS摄像头的智能车控制系统设计及实现

针对智能车因单条引导线信息量少而引起的误识别问题, 设计一种能自动识别和跟踪双边引导线的智能车系统。智能车以Freescale公司MC9S12XSl28作为核心控制器, 利用COMS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)摄像头OV7620作为路径信息采集装置, 对采集图像进行二值化处理、 去噪操作和边缘检测后提取路径信息、 进而准确地判别跑道的形状, 为舵机和电机提供控制依据, 以使小车平稳快速地行驶。同时, 提出将行驶状态与赛道信息综合考虑的措施, 并通过PID(Proportional Integral Differential)控制策略以及实验测试, 实现了对各种典型跑道的优化处理, 使高速行进中的智能车具有良好的转向调节能力和加减速响应能力。智能车可以在以白色为底面颜色, 两边有黑色引导线的跑道上运行, 克服了因单条引导线信息量少而引起的误识别问题。     

具有自动振幅控制的CMOS压控振荡器

调频范围是压控振荡器的一个重要的性能指标,当调频范围增大时,振荡器的振幅会随着频率的不同而改变。为了保证压控振荡器在调频范围内振幅恒定,提出了一种新型的自动振幅控制的电路结构。自动振幅控制电路由峰值检测、比较器和低通滤波器几部分构成,自动振幅控制电路与压控振荡器组成的反馈环路控制压控振荡器的输出恒定。电路采用标准的0.35μm CM O S工艺流片并进行测试。测试结果表明:压控振荡器的调频范围为18.2MH z~24.3MH z,达到了28.7%,自动振幅控制电路保证压控振荡器的振幅变化仅为8.7%。     

用于UHF RFID零中频接收机的混频器设计

基于SMIC 0.18.μm CMOS工艺,设计了一种应用于超高频(UHF)射频识别(RFID)系统零中频接收机的混频器.在对传统吉尔伯特混频器的噪声指标进行深刻分析的基础上,采用动态电流注入技术,设计出了一种低噪声、高线性度的混频器.动态注入电路有选择地向跨导级注入适当电流,大大抑制了开关管中的闪烁噪声,从而提高了混频器的整体噪声性能,同时又不影响混频器的线性度.在1.8V电源电压下,仿真显示,该混频器取得11.3dB的噪声系数、-5.58 dBm的输入l dB压缩点、26.04 dB的转换增益.芯片仅消耗7.2 mW功耗,占用404 μm*506 μm芯片面积.     

一种有源双平衡微波混频电路的设计与分析

采用系统分析的方法,从微波混频器基本原理入手,分析了本振反相型平衡混频器性能参数;在此基础上,采用芯片LT5522设计了一种有源双平衡微波混频器;对该接收机实物电路进行测试分析。设计的混频器在输入端添加了镜像抑制滤波器,在前级添加了低噪声放大器,因而使整个下变频电路具有良好的噪声系数,链路噪声系数小于1.2dB,结果满足要求。