Un análogo de banda base dB-lineal de banda ancha para un receptor de ondas milimétricas con compensación de errores en tecnología CMOS de 40 nm
Autores: Hu, Shiwei; Wang, Hao; Wang, Yanjie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un análogo de banda base dB-lineal de banda ancha para un receptor de ondas milimétricas con compensación de errores en tecnología CMOS de 40 nm
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Potencia
Ancho de banda
Circuito de banda base analógica
VGA
Filtro pasa bajos
Tecnología CMOS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un circuito de banda base analógico (ABB) de baja potencia y lineal en dB de ancho de banda para un receptor inalámbrico de ondas milimétricas (mmW) en tecnología CMOS de 40 nm. El sistema ABB propuesto consta de un amplificador de ganancia variable (VGA) de varias etapas y un filtro pasa bajos (LPF). El VGA de 5 etapas está compuesto por dos unidades de ganancia variable seguidas de tres unidades de ganancia fija con cancelación de desplazamiento de CC (DCOC). La primera unidad de ganancia variable con un par de transistores auto compensados y una carga inductiva activa compacta está diseñada para funcionalidad lineal en dB y extensión de ancho de banda, respectivamente. Además, se aplica un método de compensación de error propuesto a la segunda unidad de ganancia variable en cascada para una corrección adicional del error de ganancia lineal en dB. Se diseña un LPF Butterworth de cuarto orden en transconductancia-capacitancia (Gm-C) con seguidor de fuente invertida (FSF) como etapa de transconductancia de entrada para mejora de linealidad después de la etapa VGA. El chip prototipo está implementado, y los resultados de medición muestran un rango de ganancia lineal en dB de -18 a 26 dB con menos de 0.5 dB de error de ganancia lineal con un ancho de banda de 4 GHz. El VGA y el LPF consumen 8.3 mW y 3 mW, respectivamente, con una fuente de alimentación de 1 V, mientras que todo el ABB ocupa un área de 0.94 mm con un área central activa de solo 0.045 mm.
Descripción
Este documento presenta un circuito de banda base analógico (ABB) de baja potencia y lineal en dB de ancho de banda para un receptor inalámbrico de ondas milimétricas (mmW) en tecnología CMOS de 40 nm. El sistema ABB propuesto consta de un amplificador de ganancia variable (VGA) de varias etapas y un filtro pasa bajos (LPF). El VGA de 5 etapas está compuesto por dos unidades de ganancia variable seguidas de tres unidades de ganancia fija con cancelación de desplazamiento de CC (DCOC). La primera unidad de ganancia variable con un par de transistores auto compensados y una carga inductiva activa compacta está diseñada para funcionalidad lineal en dB y extensión de ancho de banda, respectivamente. Además, se aplica un método de compensación de error propuesto a la segunda unidad de ganancia variable en cascada para una corrección adicional del error de ganancia lineal en dB. Se diseña un LPF Butterworth de cuarto orden en transconductancia-capacitancia (Gm-C) con seguidor de fuente invertida (FSF) como etapa de transconductancia de entrada para mejora de linealidad después de la etapa VGA. El chip prototipo está implementado, y los resultados de medición muestran un rango de ganancia lineal en dB de -18 a 26 dB con menos de 0.5 dB de error de ganancia lineal con un ancho de banda de 4 GHz. El VGA y el LPF consumen 8.3 mW y 3 mW, respectivamente, con una fuente de alimentación de 1 V, mientras que todo el ABB ocupa un área de 0.94 mm con un área central activa de solo 0.045 mm.