低功耗高线性CMOS电流模式上变频混频器

0 下载量 134 浏览量 更新于2024-09-01 收藏 585KB PDF 举报
"A Low Power Highly Linear CMOS Current Mode Up-Conversion Mixer" 本文提出了一种低功耗、高线性的CMOS电流模式上变频混频器设计,特别适用于低功耗移动通信系统。传统上,混频器通常采用吉尔伯特结构,但该论文介绍的方法不同,它用电流镜替代了转换增益级,以实现足够的转换增益和高线性度。这一创新设计降低了功率损耗和供电电压,从而在保持性能的同时,优化了能源效率。 电流模式上变频混频器的核心在于其电流镜结构。电流镜是一种能够复制输入电流并提供恒定输出电流的电路,它在这里起到了关键作用,提高了混频器的线性响应。此外,文中还采用了电流泄漏(current bleeding)技术,这是一种优化方法,通过引入小量的额外电流来改善混频器的性能,例如减少非线性失真和提高三阶输入截点(IIP3)。 在0.18微米CMOS混合信号/射频工艺下,利用Cadence Spectre进行仿真,结果显示该混频器在1.2V的供电电压下,仅消耗3.8mW的功率,实现了24.5dBm的三阶输入截点(IIP3),5dB的转换增益以及14.9dB的单边带噪声系数。这些参数表明,该混频器在低功耗应用中具有出色的表现。 电流泄漏技术是提高线性度的一种有效手段,它通过调整电路中的泄漏电流来平衡内部节点的电压波动,从而减少非线性效应。在本设计中,这种技术可能被用来进一步优化混频器的线性度和动态范围。 CMOS技术是集成电路设计中最常用的技术之一,因其低功耗、低成本和高性能的特点,常用于构建无线通信系统的前端部件,如混频器。电流模式设计则提供了更高的灵活性和更好的线性特性,特别是在低电压操作时。 这篇论文提出的电流模式上变频混频器设计展示了如何通过创新的电路架构和优化技术在降低功耗的同时,保持和提升混频器的关键性能指标。这不仅对于无线通信系统的节能设计具有重要意义,也为未来的低功耗射频前端设计提供了新的思路和参考。