Filtro de banda compleja CMOS de baja potencia con sintonización de planitud de banda de paso
Autores: Kim, Jungah; Lee, Yongho; Chang, Shinil; Shin, Hyunchol
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Filtro de banda compleja CMOS de baja potencia con sintonización de planitud de banda de paso
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Filtro pasa banda complejo de baja potencia
CMOS
Aplicaciones de Bluetooth
Análisis de función de transferencia
Procesador analógico de banda base
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Presentamos un filtro de paso de banda complejo de baja potencia CMOS de resistencia-activa-capacitancia (active-RC) con ganancia ajustable, ancho de banda, frecuencia central, factor de calidad y planitud de banda de paso para aplicaciones de Bluetooth. Se presenta un análisis de función de transferencia para una estructura biquad Tow-Thomas acoplada en cruz para demostrar que el perfil de planitud de la ganancia de la banda de paso puede ser controlado de manera efectiva ajustando independientemente dos resistencias de acoplamiento cruzado. El filtro de paso de banda complejo propuesto basado en biquad se empleó para realizar un procesador analógico de base de cuarta orden para un receptor de RF de baja frecuencia intermedia (IF baja). El procesador analógico de base estaba compuesto por dos filtros biquad complejos y tres amplificadores de ganancia variable de primer orden. Fue fabricado en un CMOS de RF de 65 nm y logró amplias capacidades de ajuste, como una ganancia de -15,6 a 50,6 dB, un ancho de banda de 1,4-3,9 MHz, una frecuencia central de 1,5-4,1 MHz y una planitud de banda de paso de -1 a 1 dB. También logró una relación de rechazo de imagen de 40,3-53,3 dB en todo el rango de ajuste de ganancia. Consumió 1,4 mA de un suministro de 1 V y ocupó un área de 0,19 mm en el sustrato de silicio. Los resultados de implementación demuestran que el filtro de paso de banda complejo propuesto pudo mejorar de manera efectiva las actuaciones de procesamiento de señales a través de la flexibilidad y el ajuste de amplio rango de la planitud de la banda de paso, así como de la ganancia, ancho de banda, frecuencia central y factor de calidad.
Descripción
Presentamos un filtro de paso de banda complejo de baja potencia CMOS de resistencia-activa-capacitancia (active-RC) con ganancia ajustable, ancho de banda, frecuencia central, factor de calidad y planitud de banda de paso para aplicaciones de Bluetooth. Se presenta un análisis de función de transferencia para una estructura biquad Tow-Thomas acoplada en cruz para demostrar que el perfil de planitud de la ganancia de la banda de paso puede ser controlado de manera efectiva ajustando independientemente dos resistencias de acoplamiento cruzado. El filtro de paso de banda complejo propuesto basado en biquad se empleó para realizar un procesador analógico de base de cuarta orden para un receptor de RF de baja frecuencia intermedia (IF baja). El procesador analógico de base estaba compuesto por dos filtros biquad complejos y tres amplificadores de ganancia variable de primer orden. Fue fabricado en un CMOS de RF de 65 nm y logró amplias capacidades de ajuste, como una ganancia de -15,6 a 50,6 dB, un ancho de banda de 1,4-3,9 MHz, una frecuencia central de 1,5-4,1 MHz y una planitud de banda de paso de -1 a 1 dB. También logró una relación de rechazo de imagen de 40,3-53,3 dB en todo el rango de ajuste de ganancia. Consumió 1,4 mA de un suministro de 1 V y ocupó un área de 0,19 mm en el sustrato de silicio. Los resultados de implementación demuestran que el filtro de paso de banda complejo propuesto pudo mejorar de manera efectiva las actuaciones de procesamiento de señales a través de la flexibilidad y el ajuste de amplio rango de la planitud de la banda de paso, así como de la ganancia, ancho de banda, frecuencia central y factor de calidad.