• 제목/요약/키워드: CMOS Receiver

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470-MHz-698-MHz IEEE 802.15.4m Compliant RF CMOS Transceiver

  • Seo, Youngho;Lee, Seungsik;Kim, Changwan
    • ETRI Journal
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    • 제40권2호
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    • pp.167-179
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    • 2018
  • This paper proposes an IEEE 802.15.4m compliant TV white-space orthogonal frequency-division multiplexing (TVWS)-(OFDM) radio frequency (RF) transceiver that can be adopted in advanced metering infrastructures, universal remote controllers, smart factories, consumer electronics, and other areas. The proposed TVWS-OFDM RF transceiver consists of a receiver, a transmitter, a 25% duty-cycle local oscillator generator, and a delta-sigma fractional-N phase-locked loop. In the TV band from 470 MHz to 698 MHz, the highly linear RF transmitter protects the occupied TV signals, and the high-Q filtering RF receiver is tolerable to in-band interferers as strong as -20 dBm at a 3-MHz offset. The proposed TVWS-OFDM RF transceiver is fabricated using a $0.13-{\mu}m$ CMOS process, and consumes 47 mA in the Tx mode and 35 mA in the Rx mode. The fabricated chip shows a Tx average power of 0 dBm with an error-vector-magnitude of < 3%, and a sensitivity level of -103 dBm with a packet-error-rate of < 3%. Using the implemented TVWS-OFDM modules, a public demonstration of electricity metering was successfully carried out.

The Design of CMOS Multi-mode/Multi-band Wireless Receiver

  • 황보현;정재훈;유창식
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.615-616
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    • 2006
  • Nowadays, the need of multi-mode/multi-band transceiver is rapidly increasing, so we design a direct conversion RF front-end for multi-mode/multi-band receiver that support WCDMA/CDMA2000/WIBRO standard. It consists of variable gain reconfigurable LNA and single input double balanced Mixer and complementary differential LC Oscillator. The circuit is implemented in 0.18 um RF CMOS technology and is suitable for low-cost mode/multi-band.

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Design of Baseband Analog Chain with Optimum Allocation of Gain and Filter Rejection for WLAN Applications

  • Cha, Min-Yeon;Kwon, Ick-Jin
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제11권4호
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    • pp.309-317
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    • 2011
  • This paper describes a baseband analog (BBA) chain for wireless local area network (WLAN) applications. For the given specifications of the receiver BBA chain, the optimum allocation of the gain and filter rejection of each block in a BBA chain is achieved to maximize the SFDR. The fully integrated BBA chain is fabricated in 0.13 ${\mu}m$ CMOS technology. An input-referred third-order intercept point (IIP3) of 22.9 dBm at a gain of 0.5 dB and an input-referred noise voltage (IRN) of 32.2 nV/${\surd}$Hz at a gain of 63.3 dB are obtained. By optimizing the allocation of the gain and filter rejection using the proposed design methodology, an excellent SFDR performance of 63.9 dB is achieved with a power consumption of 12 mW.

Quadrature VCO as a Subharmonic Mixer

  • Oh, Nam-Jin
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제10권3호
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    • pp.81-88
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    • 2021
  • This paper proposes two types of subharmonic RF receiver front-end (called LMV) where, in a single stage, quadrature voltage-controlled oscillator (QVCO) is stacked on top of a low noise amplifier. Since the QVCO itself plays the role of the single-balanced subharmonic mixer with the dc current reuse technique by stacking, the proposed topology can remove the RF mixer component in the RF front-end and thus reduce the chip size and the power consumption. Another advantage of the proposed topologies is that many challenges of the direct conversion receiver can be easily evaded with the subharmonic mixing in the QVCO itself. The intermediate frequency signal can be directly extracted at the center taps of the two inductors of the QVCO. Using a 65 nm complementary metal oxide semiconductor (CMOS) technology, the proposed subharmonic RF front-ends are designed. Oscillating at around 2.4 GHz band, the proposed subharmonic LMVs are compared in terms of phase noise, voltage conversion gain and double sideband noise figure. The subharmonic LMVs consume about 330 ㎼ dc power from a 1-V supply.

위성방송 수신기용 저전력 3V 6-bit 100MSPS COMS ADC의 설계 (Design of a Low Power 3V 6-bit 100MSPS CMOS ADC for DBS Receiver)

  • 문재준;송민규
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권12호
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    • pp.20-26
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    • 1999
  • QPSK 통신 방식의 고속 통신 단말기에 필요한 저 전력 3V 6-bit 100MSPS CMOS ADC를 설계하였다. 제안된 ADC는 폴딩 블록, 래치 블록과 디지털 블록으로 구성하였다. 인터폴레이션 블록에서 pMOS를 전류원과 캐스코드형태로 합성하여 기존의 블록보다 선형적인 폴딩신호를 얻었으며 Kickback를 감소시키는 새로운 래치구조로 고속 ADC를 구현하였다. 설계된 칩의 Post-layout 시뮬레이션을 통하여 각 부분의 성능을 평가하였으며, 0.65um 2-poly 2-metal CMOS 공정으로 칩을 제작하였다. 제작된 칩은 대략 $1500{\mu}m{\times}1000{\mu}m$의 유효 칩 면적을 가지며, 실험결과 100MSPS의 속도로 3V 전원에서 40mW의 전력을 소모하며 INL은 ${\pm}0.6LSB$ 이내, DNL은 ${\pm}0.5LSB$ 이내, SNDR은 10MHz 입력 주파수에서 약 33dB의 실험결과를 얻었다.

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다중 표준 시스템을 위한 이득 곡선 제어기를 가진 가변이득 증폭기 설계 (Design of Variable Gain Amplifier with a Gain Slope Controller in Multi-standard System)

  • 최문호;이원영;김영석
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.321-328
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    • 2008
  • In this paper, variable gain amplifier(VGA) with a gain slope controller has been proposed and verified by circuit simulations and measurements. The proposed VGA has a gain control, gain slope switch and variable gain range. The input source coupled pair with diode connected load is used for VGA gain stage. The gain slope controller with switch can control VGA gain slope. The proposed VGA is fabricated in $0.18{\mu}m$ CMOS process for multi -standard wireless receiver. The proposed two stage VGA consumes min. 2.0 mW to max. 2.6 mW in gain control range and gives input IP3 of -3.77 dBm and NF of 28.7 dB at 1.8 V power supply under -25 dBm, 1 MHz input. The proposed VGA has 37 dB(-16 dB $\sim$ 21 dB) variable gain range, and 8 dB gain range control per 0.3 V control voltage, and can provide variable gain, positive and negative gain slope control, and gain range control. This VGA characteristics provide design flexibility in multi-standard wireless receiver.

Single-balanced Direct Conversion Quadrature Receiver with Self-oscillating LMV

  • Nam-Jin Oh
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제15권3호
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    • pp.122-128
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    • 2023
  • This paper proposes two kinds of single-balanced direct conversion quadrature receivers using selfoscillating LMVs in which the voltage-controlled oscillator (VCO) itself operates as a mixer while generating an oscillation. The two LMVs are complementary coupled and series coupled to generate the quadrature oscillating signals, respectively. Using a 65 nm CMOS technology, the proposed quadrature receivers are designed and simulated. Oscillating at around 2.4 GHz frequency, the complementary coupled quadrature receiver achieves the phase noise of -28 dBc/Hz at 1KHz offset and -109 dBc/Hz at 1 MHz offset frequency. The other series coupled receiver achieves the phase noise of -31 dBc/Hz at 1KHz offset and -109 dBc/Hz at 1 MHz offset frequency. The simulated voltage conversion gain of the two single-balanced receivers is 37 dB and 45 dB, respectively. The double-sideband noise figure of the two receivers is 5.3 dB at 1 MHz offset. The quadrature receivers consume about 440 μW dc power from a 1.0-V supply.

DSL 모뎀용 CMOS 신호처리 적응필터 설계 (A Design of CMOS Signal Processing Adaptive Filter for DSL Modem)

  • 이근호;이종인
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권7호
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    • pp.1424-1428
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    • 2004
  • 본 논문에서는 DSL 모뎀의 입출력단에 응용 가능한 수신단의 CMOS 필터를 설계 제안하였다. 제안된 필터는 저전력 특성을 위한 저전압 동작이 가능하며, 저역통과 특성과 고역통과 특성이 혼합된 연속시간 필터 형태로 송신단과 수신단에 위치하여 각종 DSL 시스템에 응용가능하다. 수신단에서 차단주파수는 각각 138kHz와 1.1MHz로서 요구되는 DSL 시스템의 표준 설계사양에 부합하도록 설계하였다. 선형성면에서 개선된 특성을 나타낸 저전압 gmr 방식의 적분기가 필터 설계를 위한 기본블럭으로 이용되었다. 설계된 필터는 0.25${\mu}m$ CMOS n-well 공정 파라미터를 이용한 HSPICE 시뮬레이션을 통해 그 특성이 검증되었다.

접지기반 차동신호 전송을 위한 저전력 4-Gb/s 수신단 설계 (Low Power 4-Gb/s Receiver for GND-referenced Differential Signaling)

  • 이미라;김석;정영균;배준한;권기원;전정훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권9호
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    • pp.244-250
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    • 2012
  • 본 논문에서는 접지기반의 저전압 차동 입력 신호를 전달 받는 수신단에 대해 기술하였다. 공통게이트단으로 구성된 레벨시프터와 실시간 선형 이퀄라이저를 이용하여, 채널을 통과하며 왜곡된 신호의 전압 마진과 시간 마진을 확보하였다. 입력 신호의 공통모드 전압이 변하더라도, 레벨시프터에 공급되는 전류의 양을 일정하게 유지 할 수 있는 바이어스 회로를 추가하였다. 저전력 65-nm CMOS 공정으로 수신단회로를 구현하고 측정하였다. -19.7dB의 감쇄를 보이는 FR4 PCB 채널을 통해 4-Gb/s 400mVp-p 차동 신호를 수신단으로 전달하였을 때 $10^{-11}$ BER기준 0.48UI의 시간 마진을 얻을 수 있었으며, 0.30mW/Gb/s의 낮은 전력 소모를 유지하였다.

기준 전압 발생기와 연속 시간 선형 등화기를 가진 6 Gbps 단일 종단 수신기 (6-Gbps Single-ended Receiver with Continuous-time Linear Equalizer and Self-reference Generator)

  • 이필호;장영찬
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권9호
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    • pp.54-61
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    • 2016
  • 본 논문에서는 6 Gbps 고속 double data rate(DDR) 인터페이스를 위한 기준 전압 발생기와 선형 등화기를 포함하는 단일 종단 수신기를 제안한다. 제안하는 단일 종단 수신기는 낮은 전압 레벨의 입력 신호에 대해 전압 이득을 증가시키기 위해 공통 게이트 증폭기를 사용한다. 저주파의 이득을 줄이고 고주파 피킹 이득을 발생시키는 연속 시간 선형 등화기가 공통 게이트 증폭기에서의 구현을 위해 제안된다. 또한, 공통 게이트 증폭기의 오프셋 노이즈를 줄임으로 전압이득을 극대화하기 위해 기준 전압 발생기가 구현된다. 제안하는 기준 전압 발생기는 디지털 평준화 기법에 의해 2.1 mV의 해상도로 제어된다. 제안된 단일 종단 수신기는 공급전압 1.2 V의 65 nm CMOS 공정에서 설계되었으며 6 Gbps의 동작속도에서 15 mW의 전력을 소모한다. 설계된 등화기는 저주파에서의 이득 대비 3 GHz 주파수에서의 피킹 이득을 5 dB 이상 증가시킨다.