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用于物联网的带滤波CMOS低功耗欠采样器设计

更新时间：2019-12-08 21:37:31 大小：2M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：物联网 cmos 无线通信 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

为了解决物联网无线通信中成本和功耗的问题,设计了一种带滤波功能的互补金属氧化物半导体低功耗欠采样器.基于欠采样原理利用高采样比时钟信号完成无源欠采样变频,并利用采样开关和电容级联巴伦低噪声放大器输出并联谐振负载形成带通滤波器,有效地降低了折叠噪声,改善了噪声系数.同时集成巴伦低噪声放大器代替片外巴伦产生差分信号,从而实现了系统高集成度和低功耗.针对物联网无线通信的应用,该欠采样器采用联华电子公司的65 nm互补金属氧化物半导体工艺进行仿真设计.结果表明,当射频中心频率为780 MHz时,该欠采样器能够在输入幅度为-90 dBm情况下利用41MHz采样频率变频,实现较高的采样比和较好的带外抑制,并且在1.2V电源电压下,欠采样器电流消耗为1.6 mA.此外,该欠采样器可根据不同的射频信号频率,选择合适的采样频率,灵活地实现频率变换.

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2017年6月

西安电子科技大学学报(自然科学版)

JOURNAL 0F XIDIAN UNIVERSITY

Jun．2017

V01．44 No．3

第44卷第3期

doi：10．3969／j．issn．1001—2400．2017．03．019

用于物联网的带滤波CMOS低功耗欠采样器设计

田

孟凡振1’2，刘

宏1，汪明亮1，林水样1，

(1．中国科学院上海微系统与信息技术研究所，上海201801；

彤1’2

2．中国科学院大学电子电气与通信工程学院，北京100049)

摘要：为了解决物联网无线通信中成本和功耗的问题，设计了一种带滤波功能的互补金属氧化物半导体

低功耗欠采样器．基于欠采样原理利用高采样比时钟信号完成无源欠采样变频，并利用采样开关和电客级

联巴伦低噪声放大器输出并联谐振负载形成带通滤波器，有效地降低了折叠噪声，改善了噪声系数．同时

集成巴伦低噪声放大器代替片外巴伦产生差分信号，从而实现了系统高集成度和低功耗．针对物联网无线

通信的应用，该欠采样器采用联华电子公司的65 nm互补金属氧化物半导体工艺进行仿真设计．结果表明，

当射频中心频率为780MHz时，该欠采样器能够在输入幅度为一90dBm情况下利用41MHz采样频率变

频，实现较高的采样比和较好的带外抑制，并且在1．2V电源电压下，欠采样器电流消耗为1．6mA．此外，

该欠采样器可根据不同的射频信号频率，选择合适的采样频率，灵活地实现频率变换．

关键词：物联网；欠采样器；低噪声放大器；滤波；低功耗

中图分类号：TN773．1

文献标识码：A

文章编号：1001—2400(2017)03一0108一06

low

of the CMoS

with

Design

power sub-sampler

I．0r the internet of

integrated filtering

things

MENG_{Fa，lzhe，11一，LIU}

HoH91，WANGM汲g￡i口，191，

LjN_{S^甜iy口咒91，丁LAN丁’0咒91，2}

Information

Institute

and

Chinese

(1．Shanghai

201801，China；

Microsystem

Technology

Academy Sciences，Shanghai

Chinese

Engineering，Uni、，．of

Z．SchooI of

and Communication

Electronic，Electrical

Academy

Sciences，Be巧ing 100049，China)

Abst哺ct： 1b solve cost and

of、^，ireless

communjcation

on the

the intemet of

thiIlgs

po、代r consumption problems

CMOS low

s出

th∞ry，the

subsampling

(IoT)，a

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load

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output

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integrated

and low

Dff-chip

generates

syStem．F0r the

of IoT谢reless

commuIlication，the

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application

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and simulated based in the UMC65 nmCMOS

results show that it caIl

process．The

achieve the

dBm

of一90

by using

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the

the c10ck

subsamplir逗frequency

sensitivity

of 780

MHz，wKch

acquires

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frequency

better

operatillg

high铋mpliIlg

its

is 1．6

mA the 1．2 V

voltage supply．1n addition，the

out_barld

current

rejection，and

consumption

ch00ses the

frequencies．

to ac}lieve the

corlversion

fle)cibly，based

proposed subsampler

proper sampling frequency

frequency

different RF

signal

Words： internet of

noise

amplifier；filter；low

Key

things；sub-sampler；low

power

收稿日期：2016一03—10

网络出版时间：z016—12一04

基金项目：国家科技重大专项资助项目(2013zX03001017一002)；上海市经信委科技攻关专项资助项目(13xI一32)

作者简介：孟凡振(1987一)，男。中国科学院上海微系统与信息技术研究所博士研究生，E—mail：．sim．ac．cn．

网络出版地址：http：／／www．cnki．net／kcms／detail／61．1076．TN．20161204．0227．038．html

万方数据

第3期

图z欠采样器的频率变换原理』6’带滤波器的频率变换原理图

欠采样器结构分析

万方数据

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