Un amplificador de ganancia variable CMOS reconfigurable de banda ancha basado en una técnica de capacitor asimétrico con una baja variación de fase
Autores: Zhang, Qingfeng; Zhao, Chenxi; Kang, Kai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un amplificador de ganancia variable CMOS reconfigurable de banda ancha basado en una técnica de capacitor asimétrico con una baja variación de fase
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Amplificador de ganancia variable controlado digitalmente
Rango de ajuste de ganancia reconfigurable
Técnica reconfigurable basada en capacitores asimétricos
Topología de neutralización activa
Convertidor digital-analógico de tipo corriente
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un amplificador de ganancia variable controlado digitalmente (VGA) de banda ancha con un rango de ajuste de ganancia reconfigurable y paso de ganancia en un proceso CMOS de 65 nm. Se propone una técnica reconfigurable única basada en un capacitor asimétrico para ampliar el rango de ajuste de ganancia y realizar la reconfiguración del paso de ganancia. Se utiliza una topología de neutralización activa basada en un transistor sin stack para compensar la fase adicional introducida por el ajuste de ganancia. Además, también se integra un convertidor digital-analógico (DAC) de tipo corriente para un control preciso de ganancia más sencillo. Con el capacitor asimétrico variando de 1000 fF a 200 fF con un paso de 400 fF, el VGA propuesto logra un rango de ajuste de ganancia de 12.2/9.2/6.1 dB con una resolución de ganancia de 0.4/0.3/0.2 dB, respectivamente. En el modo de máximo rango de ajuste de ganancia, el error de fase mínimo medido de raíz cuadrada media (RMS) es de 1.7 grados a 23.4 GHz. En el modo de control de paso de ganancia más fino, el error de fase RMS medido en el rango de 20-30 GHz es menor a 1.9 grados. El resultado de la prueba también muestra que el VGA propuesto logra una ganancia pico de 13 dB con un ancho de banda de 3 dB de 21.4-29 GHz, y el punto de compresión de 1 dB de salida (OP) es de hasta 8.6 dBm a 25 GHz.
Descripción
Este documento presenta un amplificador de ganancia variable controlado digitalmente (VGA) de banda ancha con un rango de ajuste de ganancia reconfigurable y paso de ganancia en un proceso CMOS de 65 nm. Se propone una técnica reconfigurable única basada en un capacitor asimétrico para ampliar el rango de ajuste de ganancia y realizar la reconfiguración del paso de ganancia. Se utiliza una topología de neutralización activa basada en un transistor sin stack para compensar la fase adicional introducida por el ajuste de ganancia. Además, también se integra un convertidor digital-analógico (DAC) de tipo corriente para un control preciso de ganancia más sencillo. Con el capacitor asimétrico variando de 1000 fF a 200 fF con un paso de 400 fF, el VGA propuesto logra un rango de ajuste de ganancia de 12.2/9.2/6.1 dB con una resolución de ganancia de 0.4/0.3/0.2 dB, respectivamente. En el modo de máximo rango de ajuste de ganancia, el error de fase mínimo medido de raíz cuadrada media (RMS) es de 1.7 grados a 23.4 GHz. En el modo de control de paso de ganancia más fino, el error de fase RMS medido en el rango de 20-30 GHz es menor a 1.9 grados. El resultado de la prueba también muestra que el VGA propuesto logra una ganancia pico de 13 dB con un ancho de banda de 3 dB de 21.4-29 GHz, y el punto de compresión de 1 dB de salida (OP) es de hasta 8.6 dBm a 25 GHz.