低电源电压可变增益放大器设计

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuzhenxing1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着无线智能终端功能的不断丰富,可穿戴设备、无线传感器网络、无线手持终端、体域网等得到了快速发展,如何延长无线终端的续航能力成为了越来越突出的问题。此外,现代CMOS工艺特征尺寸的不断减小,要求电路电源电压不断降低,这无疑增加了电路设计难度。无线收发芯片作为无线终端核心部件,其性能决定了整个无线通信的质量和终端设备的续航能力,作为无线收发芯片重要模块的可变增益放大器,其电路设计的好坏往往直接决定了射频接收机的总体性能,因此对低电源电压可变增益放大器的研究具有重要意义。  论文设计了一种2.4GHz ISM频段、符合ZigBee无线传感网络标准的、可由单一太阳能电池供电的低电源电压(0.6V)可变增益放大器。论文首先分析论述了低电源电压电路设计的必要性,总结归纳了目前低电源电压可变增益放大器电路设计的主要方法,根据Zig Bee无线接收机的性能特点和总体指标要求,确定了低电源电压可变增益放大器的性能指标要求。根据该项性能指标要求,选择了开环增益粗调和闭环增益精调相结合的结构作为本论文可变增益放大器的结构,并采用主从结构为本论文低电源电压设计主要实现方案。论文对增益粗调电路、级间级联电路、单位增益缓冲器电路、增益精调电路、偏置级电路、电阻反馈阵列电路等模块进行了设计和优化。其中,增益粗调电路中引入电流镜型有源负反馈实现电路抗工艺变化;单位增益缓冲器电路中引入动态偏置和低电源电压class-AB输出级,提升电路带宽和驱动能力;增益精调电路中引入交叉耦合结构,对共模增益和差模增益进行差异化设计,缓解了共模负反馈电路对环路增益的要求。该低电源电压可变增益放大器前级采用开环结构降低电路整体功耗,后级电路采用闭环结构提升整体电路线性度,采用主从结构实现电路低电源电压(0.6V)设计,可由单太阳能电池供电,具有低功耗、高可靠性的特点。  本论文所设计的低电源电压可变增益放大器采用SMIC180nm RFCMOS工艺进行了原理图和版图的设计,后仿真结果表明该可变增益放大器在0.6V电源电压下实现了0dB到60dB的增益调节范围,增益调节步长1dB,增益误差小于0.5dB,低增益模式下IIP3大于30dBm,高增益模式下NF小于27dB,功耗小于1mW。验证了该可变增益放大器的性能满足预先设定的指标要求。
其他文献
在卫星广播、移动通信系统以及光通信系统中,微波滤波器和耦合器扮演着十分重要的角色。随着单片微波集成电路的宽带化发展,特别是片上系统的研发和应用,滤波器和耦合器也相
LTE协议的出现以及移动终端对于多模制式的需求,对硬件的计算能力、灵活性和功耗提出了较高的要求,粗粒度可重构架构在处理数据密集型算法时效果显著,同时具有较高的灵活性,能够
机器人发展经历几十年,从早期实现机械控制到现在已具有简单识别能力的智能机器人,但机器人的视觉与人的视觉依然相差很远,大多数带摄像系统的机器人只能识别颜色。虽然目前图像
本文对基于混沌随机数发生器的AES一次一密系统及其FPGA实现进行了研究。文章提出了一种新的AES实现方法和电路实现方案;提出了一个量化AES硬件实现方案安全性能的公式,并基于
我国西北地区水资源短缺,近年来河川径流又在大幅减少。经有关研究发现,气候变化和土地利用类型变化都不足以引起如此强烈的径流减少,所以我们推测可能是土地利用强度和植被结构
复杂目标及环境的电磁散射特性是雷达与通信领域重要的基础性问题。本文对两个关键性的问题进行了深入研究:复杂目标的电磁散射特性及大尺度复杂环境下的电磁波传播特性。主
目的:观察肌肽对糖尿病心肌病心肌纤维化的保护作用,以及探讨肌肽对糖尿病心肌病心肌纤维化保护作用的机制。   方法:动物实验:雄性Sprague Dawley(SD)大鼠随机分成四组,糖尿病
作为一种新型绿色照明光源,金卤灯越来越受到政府和企业的重视,但是它的负阻特性导致其必须与镇流器配套工作。传统的电感式镇流器不仅体积大,而且会产生噪声并使灯发生频闪效应
随着世界性能源危机和环境污染问题的日益严重,LED以其节能、环保、高可靠性等特点得到越来越多的关注,正逐步代替传统照明设备成为第四代照明光源。调光功能的加入使其在节能
聚类是一种广泛使用的基因表达数据分析技术。目前,大部分聚类方法基于距离分类基因,而很少有聚类方法根据基因表达水平的分布的相似性来分类基因。而且,随着生物学注释资源的积