طراحی میکسر توان باند k در تکنولوژی cmos
چکیده
این رساله به طراحی دو میکسر توان با استفاده از تکنولوژی cmos180 نانومتر می پردازد. میکسر توان پیشنهادی اول با ساختار تاشده برای کاربردهای برد-کوتاه مانند بلوتوث کاربرد دارد. در حالی که میکسرتوان پیشنهادی دوم در باند k عمل می نماید و قابل پیاده سازی به صورت آرایه ای، برای تولید سیگنال خروجی با توان بزرگ (حدودا یک وات) است. میکسرتوان پیشنهادی اول با اعمال تکنیک تاشدگی در ساختار میکسر گیلبرت، طراحی شده است. با استفاده از روش سورس تبهگنی در طبقه ترارسانایی، خطینگی مدار بهبود یافته است. همچنین با استفاده از یک طبقه کسکد در خروجی، بیشینه مجاز سوئینگ ولتاژ در گره خروجی افزایش داده شده است. به علاوه؛ برای کاهش اثرات نامطلوب خازن های پارازیتی در گره خروجی، از تکنیک شبکه ? برای گسترش پهنای باند و افزایش بهره تبدیل استفاده شده است. متوسط بهره تبدیل مدار در بازه فرکانسی 6-1 گیگاهرتز، معادل6.7 دسی بل می باشد. نقاط فشردگی بهره یک دسی بل خروجی، op1db، و تقاطع مرتبه سوم خروجی، oip3، نیز به ترتیب برابر dbm8.1 و dbm17.1 بدست آمده است. در این مدار متوسط توان سیگنال خروجی dbm7.2 می باشد. در مدار میکسر توان پیشنهادی دوم، با به کارگیری تکنیک سورس تبهگنی خطینگی مدار افزایش یافته است. همچنین با استفاده از یک طبقه کسکد شامل ترانزیستورهای با عرض گیت ضخیم، بیشینه مجاز سوئینگ ولتاژ در گره خروجی افزایش داده شده است. در نهایت با پیاده سازی شبکه ? و حذف اثرات نامطلوب خازن های پارازیتی، بهره و پهنای باند مدار بهبود یافته است. پیاده سازی این شبکه با اضافه کردن یک سلف و به کمک خازن های پارازیتی گره خروجی صورت گرفته است. بدین ترتیب نیاز به افزودن خازن های اضافی نخواهد بود. تطابق امپدانس خروجی در بازه فرکانسی 23-18 گیگاهرتز، بهتر از 10- دسی بل می باشد. متوسط بهره تبدیل مدار در پهنای باند 5 گیگاهرتز، معادل 4.2 دسی بل است. نقاط فشردگی بهره یک دسی بل خروجی، op1db، و تقاطع مرتبه سوم خروجی، oip3، به ترتیب برابر dbm6.2 و dbm16.2 بدست آمده است. توان متوسط سیگنال خروجی در پهنای باند 5 گیگاهرتز برابر dbm5.8 بدست آمده است