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Un receptor de RF Zigbee de 2.4 GHz y 2.9 mW con técnicas de reutilización de corriente y mezcla reutilizada de funciones

Autores: Cai, Zhikuang; Shi, Mingmin; Hu, Shanwen; Wang, Zixuan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Un receptor de RF Zigbee de 2.4 GHz y 2.9 mW con técnicas de reutilización de corriente y mezcla reutilizada de funciones


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Zigbee
Receptor
Consumo de energía
Amplificador
Fuerza de la señal
Consumo de energía

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 32

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio presenta un receptor Zigbee de baja potencia con una estructura de reutilización de corriente y técnicas de mezcla de función reutilizada. Para reducir el consumo total de energía, un amplificador de bajo ruido (LNA) y un amplificador de potencia (PA) comparten la corriente de polarización con un oscilador controlado por voltaje (VCO) en el modo de recepción (RX) y modo de transmisión (TX), respectivamente. El mezclador de función reutilizada reutiliza la etapa de transconductancia de radiofrecuencia (RF gm) para amplificar la señal de frecuencia intermedia (IF) convertida hacia abajo, obteniendo una ganancia de IF gratuita sin consumo adicional de energía. Un circuito detector de pico detecta la fuerza de la señal recibida y ajusta automáticamente la corriente de polarización para ahorrar energía cuando se detecta una fuerte fuerza de señal. Mientras tanto, el detector de pico ayuda a proporcionar un control de ganancia grueso como parte de la función de control de ganancia automático. Dado que parte del rango de ganancia de IF es compartido por el filtro paso bajo de retroalimentación múltiple (MFB), se puede reducir el número de etapas amplificadoras de IF de ganancia programable, lo que también significa una disminución en el consumo de energía. Se diseñó y fabricó un prototipo de este receptor de red de sensores inalámbricos (WSN) utilizando el proceso CMOS de 130 nm de TSMC bajo un voltaje de suministro de 1 V. El receptor completo logra una figura de ruido (NF) de 3.5 dB y una sensibilidad de recepción de -90 dBm para la señal de clave de desplazamiento de fase en cuadratura (O-QPSK) de 0.25 Mbps con un consumo de energía de 2.9 mW.

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