180nm CMOS工艺下L-band射频前端的设计与研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:scottwong522
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本研究主要致力于180nm CMOS工艺下L-band射频前端的设计,包括电流偏置、低噪声放大器、有源混频器和无源混频器的电路设计。  本研究中提出了一种由温度传感器控制的带隙基准电流偏置电路。温度传感器给出电路所在的温度范围,以此来控制带隙基准的电流复制电路。温度传感器电路由一个检测模块和三个提供输出控制信号的迟滞比较器组成。温度传感器由1.8V电压供电,仅消耗电流60μA。  为了兼顾低功耗、低噪声和带宽,本研究中实现了一种新型的结合了阻抗下变换器和电阻负反馈的共栅-共源低噪声放大器。后仿显示,在1GHz到1.8GHz带宽上,S21的值介于23dB至23.5dB;S11小于-13dB;噪声系数介于2.4dB与2.6dB之间。整个低噪声放大器由1.8V供电,仅消耗了3.2mA电流,版图面积为0.04 mm2。  本研究还实现了带辅助电流源的双平衡结构的有源混频器。通过达到高的电压增益,以抑制后级噪声。与低噪声放大器的联合仿真显示,系统总增益为32.9dB,混频器增益为13.8dB,总的噪声系数为3dB。混频器的供电电压为1.8V,总电流为1.8mA,版图面积为0.012mm2。  最后,为了达到高线性度的要求,本研究中还实现了头混频器结构的接收机。该结构由无源的四相位混频器和跨阻放大器组成。后仿显示,电压增益为21dB;噪声系数为6.8dB;输入1dB功率压缩点为-8.1dBm。在3.3V供电电压下,共消耗8.2mA电流,版图面积为0.09mm2。
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