Análisis de no idealidades en mezcladores pasivos CMOS
Autores: Martinez-Perez, Antonio D.; Aznar, Francisco; Royo, Guillermo; Celma, Santiago
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Análisis de no idealidades en mezcladores pasivos CMOS
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Estándares similares a wifi
Relación de rechazo de imagen
Mezcladores de anillo pasivos
Estructuras en cuadratura
Estructura de doble cuadratura
Desequilibrio
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 44
Citaciones: Sin citaciones
En el estado actual de la técnica, los estándares similares a WiFi requieren lograr una alta Relación de Rechazo de Imagen (IRR) al mismo tiempo que tienen un bajo consumo de energía. Por lo tanto, las estructuras en cuadratura basadas en mezcladores de anillo pasivos ofrecen una solución atractiva y ampliamente utilizada, ya que pueden lograr una alta IRR al ser un bloque pasivo. Sin embargo, no es fácil para el diseñador saber cuándo un esquema de cuadratura simple es suficiente y cuándo deberían optar por un enfoque de estructura de cuadratura doble, ya que este último puede mejorar el rendimiento a costa de requerir más área y complejidad. Este estudio se centra en la IRR, que depende crucialmente de la simetría entre las ramas I y Q. Las no idealidades (desajustes de componentes, parásitos, etc.) degradarán el equilibrio ideal al afectar al mezclador y/o a las etapas siguientes/anteriores. Este documento analiza el efecto de los desequilibrios, proporcionando las restricciones para obtener una IRR de 40 dB en el caso de una conversión de una señal de cien megahercios al rango de cinco gigahercios (conversión ascendente) y viceversa (conversión descendente) para esquemas de cuadratura simples y dobles. Todas las simulaciones se realizaron con modelos completos de dispositivos de tecnología CMOS estándar de 65 nm y también se incluyó un análisis de Monte Carlo posterior al diseño para el análisis de desajuste. La sección final incluye pautas para ayudar a los diseñadores a elegir el esquema más adecuado para cada caso.
Descripción
En el estado actual de la técnica, los estándares similares a WiFi requieren lograr una alta Relación de Rechazo de Imagen (IRR) al mismo tiempo que tienen un bajo consumo de energía. Por lo tanto, las estructuras en cuadratura basadas en mezcladores de anillo pasivos ofrecen una solución atractiva y ampliamente utilizada, ya que pueden lograr una alta IRR al ser un bloque pasivo. Sin embargo, no es fácil para el diseñador saber cuándo un esquema de cuadratura simple es suficiente y cuándo deberían optar por un enfoque de estructura de cuadratura doble, ya que este último puede mejorar el rendimiento a costa de requerir más área y complejidad. Este estudio se centra en la IRR, que depende crucialmente de la simetría entre las ramas I y Q. Las no idealidades (desajustes de componentes, parásitos, etc.) degradarán el equilibrio ideal al afectar al mezclador y/o a las etapas siguientes/anteriores. Este documento analiza el efecto de los desequilibrios, proporcionando las restricciones para obtener una IRR de 40 dB en el caso de una conversión de una señal de cien megahercios al rango de cinco gigahercios (conversión ascendente) y viceversa (conversión descendente) para esquemas de cuadratura simples y dobles. Todas las simulaciones se realizaron con modelos completos de dispositivos de tecnología CMOS estándar de 65 nm y también se incluyó un análisis de Monte Carlo posterior al diseño para el análisis de desajuste. La sección final incluye pautas para ayudar a los diseñadores a elegir el esquema más adecuado para cada caso.