直接变频接收机直流失调消除技术

基于传统的负反馈结构,提出一种改进的直流失调消除技术。分别采用密勒效应和线性区工作的MOS管,实现等效大电容和大电阻。采用此方法的失调消除技术易于实现片内集成。同时,使用补偿电路减小直流失调消除环路中高通截止频率随温度和工艺的变化。设计的电路高通截止频率为500Hz,芯片尺寸为740μm×780μm。     

一种应用于直接变频WLAN接收机带数字辅助直流失调消除功能的可变增益放大器

本文提出了一种包含数字辅助直流失调消除(DCOC)功能,应用于直接变频无线局域网接收机的可变增益放大器(PGA)电路。该PGA采用0.13微米标准CMOS工艺实现,芯片面积0.39平方毫米,在1.2伏电源电压下的功耗为6.5毫瓦。通过采用单环路单数模转换器(DAC)混合信号直流失调消除结构,直流失调消除的最小建立时间减小至1.6微秒,同时可变增益放大器的增益能够在-8分贝到54分贝间以2分贝的步长变化。该直流失调消除环路采用了一种分段式数模转换器以在不牺牲精度的前提下降低设计复杂度,并采用了特定的数字控制算法使得环路的直流失调消除响应时间能够在快慢两种模式间动态切换,以使可变增益放大器符合无线局域网应用的要求。     

零中频接收机直流偏移消除技术及FPGA实现

针对零中频接收机的直流偏移问题,提出一种利用改进卡尔曼滤波器进行直流偏移消除的新方法。在高斯信道以及瑞利衰落信道下,采用标准dPMR协议基带信号进行Matlab仿真,得到最优的卡尔曼滤波器参数,并给出相应的FPGA电路结构。分析了应用该方法后接收信号的眼图和估计误差均方差等性能。仿真结果表明,该方法能有效地减小直流偏移对系统性能的影响。与传统的模拟方法相比,该方法不需要额外的补偿电路,减少了电路面积。与传统的数字统计算法相比,该方法所需的估计点数减少了90%。     

一种应用于GSM,TD-SCDMA和WCDMA多模发射机的基带低通滤波器设计

本文设计了一款应用在GSM,TD-SCDMA和WCDMA多模发射机中的可配置基带低通滤波器。为了满足3GPP发射频罩要求和限制发射机在接收频段的噪声泄露,本文对滤波器的带外噪声进行了分析和优化设计。由于开关电容阵列中开关的亚阈值泄露电流引起信号失真,本文提出了一种电容旁路技术可以降低亚阈值泄露电流从而提高电路的线性度。本文采用了一种自动频率校准电路来补偿截止频率偏差。仿真结果表明,滤波器在1.2V电源电压下可以实现47dBm的IIP3,并且滤波器的带外噪声满足TD-SCDMA和WCDMA SAW-less发射机的要求。滤波器具有-40到0dB的可变增益范围,增益步长为 0.5dB。滤波器的截至频率可配置,适用于GSM,TD-SCDMA和WCDMA多模发射机。滤波器电路在0.13μm CMOS工艺下实现,电源电压为1.2V,消耗电流3.6mA。     

消除零中频接收机直流偏移的分析和研究

文章首先对零中频接收机的构造进行了介绍并对其优缺点进行了系统分析,然后介绍了四种消除直流偏移的方法,本文最后对零中频接收机的未来进行了展望。     

基于WLAN，WCDMA，和Bluetooth标准的可配置模拟基带处理电路

采用0.35μm工艺实现了一种基于WLAN、WCDMA和Bluetooth通信标准的可配置模拟基带处理电路。电路由两个级联的可变增益放大器和一个Gm-C椭圆低通滤波器组成。滤波器阶数和截止频率可调以满足不同应用的要求。更为重要的是,为了优化功耗,可变增益放大器的带宽可以动态调节,而且一些Gm单元在特定的应用下可以关断。所以,在3V电源电压下,模拟基带处理电路工作于WLAN标准模式时消耗了16.8mW的功耗,工作于WCDMA标准模式时消耗了8.9mW的功耗,而工作于Bluetooth标准模式时仅消耗了6.5mW的功耗。模拟基带处理电路可以提供-10~ +40dB的可变增益,同时针对Bluetooth、WCDMA、WLAN标准分别提供1MHz带宽的3阶低通滤波、2.2MHz带宽的4阶低通滤波和11MHz带宽的5阶低通滤波功能。     

一种适用于GSM/WCDMA的双模有源RC低通滤波器

设计实现了一种基于SMIC 0.18μm CMOS混合信号工艺的4阶有源RC低通滤波器(LPF)。该LPF同时满足GSM和WCDMA的带宽性能,并且在两种模式下有元件最大的共享度。由于GSM和WCDMA的带宽存在很大的差异,给滤波器的设计带来了很多问题,例如噪声与线性度,功耗和面积等之间的平衡。该滤波器具有高线性度的特点。     

一种适用于GSM/WCDMA的高线性度滤波器及带有消除直流偏置的可变增益放大器

采用SMIC 0.35μm CMOS混合信号工艺,实现了同时适用于GSM/WCDMA的完整的基带.基带由双模的高线性度的四阶切比雪夫形式的有源RC低通滤波器以及三级可变增益放大器构成.滤波器的设计同时满足GSM和WCDMA的带宽性能并且为降低制造成本在两种模式下具有最大的元件共享度.基带由于插入了高通滤波器具有滤除直流的功能,并且为了优化GSM模式下的功耗,运放的带宽做成可调.在最大增益情况下测得的噪声系数在GSM和WCDMA模式下分别为42和27.3dBm.在单位增益的情况下,WCDMA模式下的IIP3为40dBm,功耗为47.0mW;在GSM模式下,IIP3为28dBm,功耗为31.8mW.电源电压为3.3V.     

一种适用于GSM/WCDMA的高线性度滤波器及带有消除直流偏置的可变增益放大器

采用SMIC 0.35μm CMOS混合信号工艺,实现了同时适用于GSM/WCDMA的完整的基带.基带由双模的高线性度的四阶切比雪夫形式的有源RC低通滤波器以及三级可变增益放大器构成.滤波器的设计同时满足GSM和WCDMA的带宽性能并且为降低制造成本在两种模式下具有最大的元件共享度.基带由于插入了高通滤波器具有滤除直流的功能,并且为了优化GSM模式下的功耗,运放的带宽做成可调.在最大增益情况下测得的噪声系数在GSM和WCDMA模式下分别为42和27.3dBm.在单位增益的情况下,WCDMA模式下的IIP3为40dBm,功耗为47.0mW;在GSM模式下,IIP3为28dBm,功耗为31.8mW.电源电压为3.3V.     

一种带有改进的25%占空比本振产生电路的WCDMA/GSM高线性度接收机射频前端分析与设计

本文提出了一种满足WCDMA/GSM系统要求的全集成接收机射频前端。WCDMA模式下无需声表面波滤波器。为了提高包括IP3和IP2指标在内的线性度性能,射频前端包括电容减敏的多栅低噪声放大器、带有本文提出的IP2校准电路的电流模式无源混频器以及似Tow-Thomas结构的双二阶可重构跨阻放大器。本文提出了一种新的低功耗、低相噪、可产生四相25%占空比本振信号的多模分频器。同时,本文通过采用带有片上电阻的恒定gm偏置电路,减小工艺和温度对转换增益的影响。本文中的射频前端电路集成在一个0.13um CMOS工艺下实现的带有片上频率综合器的接收机中。测试结果显示,在这个高线性度射频前端的帮助下,对于所有的模式和频带,接收机可以获得-6dBm的IIP3和至少 60dBm的IIP2。     

A dual-mode analog baseband with digital-assisted DC-offset calibration for WCDMA/GSM receivers

A dual-mode analog baseband with digital-assisted DC-offset calibration(DCOC) for WCDMA/GSM receiver is presented.A digital-assisted DCOC is proposed to solve the DC-offset problem by removing the DC-offset component only.This method has no bandwidth sacrifice.After calibration the measured output residual offset voltage is within 5 mV at most gain settings and the IIP2 is more than 60 dBm.The baseband is designed to be reconfigurable at bandwidths of 200 kHz and 2.1 MHz.Total baseband gain can be programmed from 6 to 54 dB.The chip is manufactured with 0.13μm CMOS technology and consumes 10 mA from a 1.5 V supply in the GSM mode including an on-chip buffer while the core area occupies 1.2 mm~2.     

A continuously and widely tunable analog baseband chain with digital-assisted calibration for multi-standard DBS applications

This paper presents a continuously and widely tunable analog baseband chain with a digital-assisted calibration scheme implemented on a 0.13μm CMOS technology.The analog baseband is compliant with several digital broadcasting system（DBS） standards,including DVB-S,DVB-S2,and ABS-S.The cut-off frequency of the baseband circuit can be changed continuously from 4.5 to 32 MHz.The gain adjustment range is from 6 to 55.5 dB with 0.5 dB step.The calibration includes automatic frequency tuning（AFT） and automatic DC offset calibration （DCOC） to achieve less than 6%cut-off frequency deviation and 3 mV residual output offset.The out-of-band IIP2 and IIP3 of the overall chain are 45 dBm and 18 dBm respectively,while the input referred noise（IRN） is 17.4 nV/Hz^1/2.All circuit blocks are operated at 2.8 V from LDO and consume current of 20.4 mA in the receiving mode.     

A reconfigurable analog baseband circuit for WLAN,WCDMA,and Bluetooth

A reconfigurable analog baseband circuit for WLAN,WCDMA,and Bluetooth in 0.35 μm CMOS is presented.The circuit consists of two variable gain amplifiers (VGA) in cascade and a Gm-C elliptic low-pass filter (LPF).The filter-order and the cut-off frequency of the LPF can be reconfigured to satisfy the requirements of various applications.In order to achieve the optimum power consumption,the bandwidth of the VGAs can also be dynamically reconfigured and some Gm cells can be cut off in the given application.Simulation results show that the analog baseband circuit consumes 16.8 mW for WLAN,8.9 mW for WCDMA and only 6.5 mW for Bluetooth,all with a 3 V power supply.The analog baseband circuit could provide-10 to +40 dB variable gain,third-order low pass filtering with 1 MHz cut-off frequency for Bluetooth,fourth-order low pass filtering with 2.2 MHz cut-off frequency for WCDMA,and fifth-order low pass filtering with 11 MHz cut-off frequency for WLAN,respectively.     

A baseband LPF for GSM,TD-SCDMA and WCDMA multi-mode transmitters

This paper describes a low-pass reconfigurable baseband filter for GSM,TD-SCDMA and WCDMA multi-mode transmitters.To comply with 3GPP emission mask and limit TX leakage at the RX band,the out-of -band noise performance is optimized.Due to the distortion caused by the subthreshold leakage current of the switches used in capacitor array,a capacitor bypass technique is proposed to improve the filter’s linearity.An automatic frequency tuning circuit is adopted to compensate the cut-off frequency variation.Simulation results show that the filter achieves an in-band input-referred third-order intercept point(IIP3) of 47 dBm at 1.2-V power supply and the out-of-band noise can meet TX SAW-less requirement for WCDMA & TD-SCDMA.The baseband filter incorporates -40 to 0 dB programmable gain control that is accurately variable in 0.5 dB steps.The filter’s cut-off frequency can be reconfigured for GSM/TD-SCDMAAVCDMA multi-mode transmitter.The implemented baseband filter draws 3.6 mA from a 1.2-V supply in a 0.13μm CMOS process.     

一种应用于IEEE 802.11 b/g/n无线局域网收发机的CMOS模拟基带电路

本文提出了一种应用于直接变频无线局域网收发机的模拟基带电路,该电路采用标准的0.13微米CMOS工艺实现,包括了采用有源RC方式实现的接收4阶椭圆低通滤波器、发射3阶切比雪夫低通滤波器、包含直流失调消除伺服环路的接收可变增益放大器及片上输出缓冲器。芯片面积共1.26平方毫米。接收基带链路增益可在-11dB至49dB间以2dB步长调节。相应地,基带接收输入等效噪声电压（IRN）在50 nV/sqrt(Hz) 至30.2 nV/ sqrt(Hz)间变化而带内输入三阶交调（IIP3）在21dBm至-41dBm间变化。接收及发射低通滤波器的转折频率可在5MHz、10MHz及20MHz之间选择以符合包含802.11b/g/n的多种标准的要求。接收基带I、Q两路的增益可在-1.6dB至0.9dB之间以0.1dB的步长分别调节以实现发射IQ增益失调校正。通过采用基于相同积分器的椭圆滤波器综合技术及作用于电容阵列的全局补偿技术,接收滤波器的功耗显著降低。工作于1.2V电源电压时,整个芯片的基带接收及发射链路分别消耗26.8mA及8mA电流。     

A 1.8-V, 5-mA reconfigurable analog baseband circuit for low-IF multi-mode multi-band receivers

A new actively compensated amplifier suitable for replacing the positive feedback amplifier used in many active filter configurations is presented. The active compensation is achieved at the expense of only one resistor and one operational amplifier.     

应用于软件无线电的四阶可重构模拟基带滤波器

本文提出了一个应用于软件无线电的四阶可重构模拟基带滤波器。该滤波器采用有数字辅助的有源RC低通结构,可以灵活地改变滤波器的特性,比如截止频率,选择性,类型,噪声,增益和功耗。为了同时达到优化噪声和调节功耗的目的,这里采用了一种新的可配置运放结构。该芯片采用SMIC 0.13μm CMOS工艺制作。主体滤波器和频率校准电路的面积分别为1.8 × 0.8 mm2和0.48 × 0.25 mm2。测试结果表明,该滤波器可以提供巴特沃斯和切比雪夫两种响应,而且截止频率可以覆盖从280kHz 到15MHz的宽带范围,同时可调增益范围为0dB到18dB。在1.2V的电源电压下获得29dBm的IIP3。根据给定的协议,输入参考噪声密度在41 nV/Hz½ 到133 nV/Hz½之间变化,低频带和高频带模式分别消耗了5.46mW和8.74mW的功耗。     

A 4th-order reconfigurable analog baseband filter for software-defined radio applications

This paper presents a 4th-order reconfigurable analog baseband filter for software-defined radios.The design exploits an active-RC low pass filter（LPF） structure with digital assistant,which is flexible for tunability of filter characteristics,such as cut-off frequency,selectivity,type,noise,gain and power.A novel reconfigurable operational amplifier is proposed to realize the optimization of noise and scalability of power dissipation.The chip was fabricated in an SMIC 0.13μm CMOS process.The main filter and frequency calibration circuit occupy 1.8×0.8 mm² and 0.48×0.25 mm² areas,respectively.The measurement results indicate that the filter provides Butterworth and Chebyshev responses with a wide frequency tuning range from 280 kHz to 15 MHz and a gain range from 0 to 18 dB.An IIP3 of 29 dBm is achieved under a 1.2 V power supply.The input inferred noise density varies from 41 to 133 nV/（Hz）^1/2 according to a given standard,and the power consumptions are 5.46 mW for low band（from 280 kHz to 3 MHz） and 8.74 mW for high band（from 3 to 15 MHz） mode.