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《一種智能傳感器射頻前端的低功耗設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第27卷第10期傳感技術(shù)學(xué)報(bào)V01．27No．10CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS0ct．20142014年10月DesignandImplementationofLowPowerRFFrontEndAppliedinIntelligentSensorTIANXiaoming，BAIChunfeng，Jianhui(NationalASICsystemengineeringresearchcenter，SoutheastUniversity，Nanfing210096，China)Abstract：AlowpowerRFfrontend，which
2、includeslownoiseamplifier(LNA)anddownmixer，isemployedinanintelligentsensor．ThewirelesscommunicationsofintelligentsensorsarebasedonZigbeeprotocol，andaZigbeere—ceivergenerallyuseslowIFarchitechturetoobtainagoodtrade—ofbetweenhighsensivityandlowpower．ProposedLNAadoptsacommongate(CG)noisecancelation
3、structureandemploys‘gboost’techniquetoachievealownoisefigure(NF)foralowpowerconsumptionandasimplifiedimpedancematchingnet．Passivearchitechtureisemployedinthedesignofdownmixerwithboththeinputtranseonduetancestageandtheoutputtransimpedancestagereducingpowerconsumptionbyemploying‘gboost’technique．B
4、esides，passivemixingswitchconsumesnOquiescentcurrent，whichalsocontributetothelowpowerdesign．ThedesignisimplementedinTSMC0．13txmCMOSRFtechnologywiththecircuitconsuming0．12mmactiveareaand5．4mWpoweratthesupplyof1．2V．SimulationresultsrevealthatLNAachievesaperformanceof2．1dBNFandS1Ibelow一30dB，aswella
5、sthemixerobtains27．7dBconversiongain．What’Smore．5．4dBNFand5．5dBmIIP3ismeasuredinthetestofRFfrontend，whichiscompetentforintelligentsensorapplications．Keywords：intelligentsensor；lowpowerRFfrontend；noisecancellation；gboost；passivemixerEEACC：6270doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2014．10．005一種智能傳感器射頻前端的低功
6、耗設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)田曉明，白春風(fēng)，吳建輝(東南大學(xué)國家專用集成電路系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，南京210096)摘要：敘述了一種應(yīng)用于智能傳感器的低功耗射頻前端電路，包括低噪聲放大器和下混頻器。智能傳感器的無線通信一般基于Zigbee協(xié)議，Zigbee接收機(jī)一般采用低中頻的架構(gòu)以獲得靈敏度和低功耗之間較好的折中。主要研究了從提高晶體管跨導(dǎo)效率和提高電流利用效率兩個(gè)角度實(shí)現(xiàn)低功耗的方法，低噪聲放大器采用交叉耦合輸入的噪聲抵消結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了輸入管的等效跨導(dǎo)，因而在較低功耗代價(jià)下獲得了低噪聲系數(shù)并實(shí)現(xiàn)5On阻抗匹配；下混頻器采用基于電流放大器的無源混頒結(jié)構(gòu)，輸入跨導(dǎo)級(jí)通過電流復(fù)用提高了電流利用效率而輸出跨
7、阻級(jí)引入跨導(dǎo)增強(qiáng)技術(shù)減少了中頻電流的泄漏，這使得在同等功耗水平下可以獲得更高的線性度，即節(jié)省了功耗。討論了電路設(shè)計(jì)過程并在TSMC0．13txmCMOS射頻工藝下進(jìn)行流片驗(yàn)證，在1．2V電壓下整個(gè)前端電路消耗5．4mw功耗和0．12IBm芯片面積，仿真結(jié)果表明低噪聲放大器獲得了2．1dB的噪聲系數(shù)和小于一30rlB的s混頻器轉(zhuǎn)換增益為27．7dB；而芯片測(cè)試得到的前端噪聲系數(shù)為5．4dB，IIP3達(dá)到5．5dBm，能夠滿足智能傳感器無線通信的需
