学术交流

 

 

 

1、可配置直接数字调制器

 

 

    该芯片为一种新型可配置的多模式直接数字QAM调制器,其基于电流矢量相加的原理,首次采用一对跨导可调的高速运算放大器产生幅值可控的基本电流矢量。开关网络在电流域中选择矢量相加,减小了非线性失真。该芯片可用于4 QAM或者16 QAM调制模式。而且如果用高于一位的数字为控制OTA,从而产生更多的基本矢量,该结构还可应用于更高阶的QAM调制系统中,增加电路的功能和应用灵活性。本调制器由有源巴伦,OTA,开关网络和TIA组成,而且这些模块都具有宽带的特性。因此,虽然本设计是基于5.4 GHz频点测试的,但完全可以应用于直到8 GHz的频段。

       测试结果显示,在5.4 GHz的载波频率处, QPSK调制和16-QAM调制功能都很好地得以实现。在4 Msymbol/s时,QPSK调制显示出2.33%的EVM,而16-QAM调制的EVM为6.2%。本芯片的采用0.13 mm CMOS工艺实现,电源电压为1.2 V,消耗直流电流为20mA。其核心电路所占的芯片面积为300 mm X 300 mm。该调制器还具有结构简洁,芯片面积小,功耗低等优点,适用于兼容多频带多标准的收发机系统中。

 

 

 

2、基于有源电感亚控振荡器(VCO)

 

 

  

  本芯片中基于有源电感的VCO具有127%的频率可调范围,从 833MHz到3.72GHz连续可调。该频段覆盖了我们常用的多个通信协议。其主要原因是采用了改进型的电阻负反馈方式,增大了有源电感值的可调范围。本设计中,2GHz处的有源电感值可以从0.87nH变化到18.5nH,可调范围超过20倍。

       另外,该基于有源电感的VCO可以输出高达-0.9dBm的射频信号功率,直流到射频(DC-to-RF)功耗效率为6.3%,这在所报道的同类设计中是最高的,并且可以和基于无源电感的VCO相比。

 

 

 

 

 

3、12GHz可变增益CMOS混频器

 

  

  •     该芯片实现了一种可变转换增益、高性能、低功耗的混频器。由于采用高频OTA作为跨导级加上并联建峰电感的使用,该混频器的工作频率达到并超过了12GHz。折叠式结构的使用,使设计复杂负载级以提供灵活增益模式成为可能。同时大部分的直流电流预算给了提供可变跨导的OTA,从而使该混频器在17dB的最大转换增益下消耗的最大直流功耗也仅有5.9mW。该混频器具有很好的线性度性能,并且其转换增益可以在很大范围内调节,相当于把射频可变增益放大器集成进了混频器的设计中,增加了设计及应用的灵活性。

 

 

 

 

4、采用直接射频采样混频器技术的宽带射频前端芯片

 

      该芯片采用电荷离散域射频信号处理的理论和设计方法,针对兼容多频带多标准的软件定义无线电应用,设计并实现了一种采用内嵌了离散时间滤波器的射频直接采样混频器技术的宽带射频前端。第一级的低噪声跨导放大器具有0.5-6GHz的3dB带宽、宽带输入匹配和低噪声的特点。直接采样混频器和内嵌的离散时间滤波器仅由开关和电容组成,工作于离散电流域,具有高的线性度,完成电荷采样、滤波、抗混叠和降采样等功能。中频带宽和增益可以通过采样电容比和本振与时钟频率比控制,使该射频前端具备可编程的灵活性。测试所得的3 dB带宽达到5 GHz。在0.5 到6 GHz 的带宽内,该射频前端的噪声系数均小于7 dB。在LO=2.4 GHz,CLK=100 MHz时,转换增益约为12.6 dB,测得的IP1dB为-7.5 dBm。芯片占用面积0.23 mm2。电源电压为1.2 V,直流电流消耗为14 mA。