Balun activo con inductor de toma central y mezclador Gilbert doble balanceado para aplicaciones GNSS
Autores: Pietron, Daniel; Borejko, Tomasz; Pleskacz, Witold Adam
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Balun activo con inductor de toma central y mezclador Gilbert doble balanceado para aplicaciones GNSS
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Propuesto
Balun activo
Mezclador Gilbert
Señal diferencial
Desfase de fase
Diferencia de ganancia
Proceso CMOS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
Se propone aquí un nuevo balun activo de 1.575 GHz con un mezclador Gilbert doble equilibrado clásico para sistemas globales de navegación por satélite. Se utiliza una arquitectura simple de amplificador de bajo ruido con un inductor de toma central para generar una señal diferencial igual en amplitud y desplazada en fase en 180 grados. La principal ventaja del circuito propuesto es que el desplazamiento de fase entre las salidas siempre es igual a 180 grados, con una precisión de +/-5 grados, y la diferencia de ganancia entre las salidas del balun no cambia en más de 1.5 dB. Este desplazamiento de fase y diferencia de ganancia entre las salidas también se mantienen para todos los rincones del proceso, así como para variaciones de temperatura y suministro de voltaje. En el diseño del balun, se propone un sistema de calibración de banda basado en un banco de capacitores conmutables. El balun y el mezclador fueron diseñados con un proceso CMOS de 110 nm, consumiendo solo una corriente de 2.24 mA de un suministro de 1.5 V. La figura de ruido medida y la ganancia de conversión del balun y el mezclador fueron, respectivamente, NF = 7.7 dB y GC = 25.8 dB en la banda de interés.
Descripción
Se propone aquí un nuevo balun activo de 1.575 GHz con un mezclador Gilbert doble equilibrado clásico para sistemas globales de navegación por satélite. Se utiliza una arquitectura simple de amplificador de bajo ruido con un inductor de toma central para generar una señal diferencial igual en amplitud y desplazada en fase en 180 grados. La principal ventaja del circuito propuesto es que el desplazamiento de fase entre las salidas siempre es igual a 180 grados, con una precisión de +/-5 grados, y la diferencia de ganancia entre las salidas del balun no cambia en más de 1.5 dB. Este desplazamiento de fase y diferencia de ganancia entre las salidas también se mantienen para todos los rincones del proceso, así como para variaciones de temperatura y suministro de voltaje. En el diseño del balun, se propone un sistema de calibración de banda basado en un banco de capacitores conmutables. El balun y el mezclador fueron diseñados con un proceso CMOS de 110 nm, consumiendo solo una corriente de 2.24 mA de un suministro de 1.5 V. La figura de ruido medida y la ganancia de conversión del balun y el mezclador fueron, respectivamente, NF = 7.7 dB y GC = 25.8 dB en la banda de interés.