Методи підвищення шумових та енергетичних параметрів надвисокочастотних аналогових інтегральних схем з ключовими режимами роботи - Крижановський, В. В. (My University, 2015)
В результаті дисертаційних досліджень вирішена актуальна науково- прикладна задача підвищення енергетичної ефективності НВЧ приймачів/передавачів у вигляді інтегральних мікросхем за КМОН технологією 0,18 мкм за рахунок удосконалення конструкцій і режимів роботи та розробки нових конструкцій змішувачів, підсилювачів, аналогового інтегратора та автогенератора з ключовим управлінням зі зменшеним споживанням постійного струму при збереженні та поліпшенні шумових характеристик пристроїв, що дозволило отримати пристрої з рекордними параметрами енергоспоживання. Проаналізовано подвійній балансній змішувач на МОН транзисторах у токовому режимі за умов обмежень по рівню шуму 1/f та потужності гетеродину, запропоновано несиметричну схему з’єднання малошумлячого підсилювача і змішувача для зменшення енергоспоживання та рівня флікер шуму внаслідок припинення постійного струму через змішувач. Проведено розрахунок формувача радіоімпульсів для надширокосмугового передавача на діапазон 3,1-5,1 ГГц з енергією на один імпульс – 4,7 пДж. Розроблено перетворювач напруги з експоненціальною характеристикою з розширеним на 16 дБ динамічним діапазоном. Дослідженні фазові шуми в синхронізованих генераторах класу Е, розроблено його нову конструкцію. The Thesis is dedicated to improving the noise and power characteristics of mixers, amplifiers, transceivers and oscillators of microwave and RF bands, manufactured in particular using the Silicon CMOS technologies with 0.18um and 0.25um minimum channel length. Double balanced mixer in CMOS technology was analyzed in mode of operation, namely the commutation of current, under constraints of dissipated power of local oscillator and target output 1/f noise level. The non-symmetrical connection of single-ended RF signal to the differential mixer was proposed as a means of reduction of total DC power consumed by the receiver, and a means of reduction of flicker-noise thanks to elimination of DC current flowing through the mixer. Design, simulation and parameter optimization for pulse generator intended for 3.1- 5.1 GHz multiple-band Ultra Wide Band transmitter was performed. The pulse generator was manufactured in 0.18 um CMOS technology and achieved 16.8 pJ energy consumption per pulse. By analyzing an exponential voltage to voltage converter was developed that achieved 16 dB extended dynamic range compared with reference design. Phase noise in class E oscillators was investigated in free-running mode as well as in locked mode.
Keywords: змішувач; підсилювач; генератор; КМОН транзистор; аналогові інтегральні схеми НВЧ; шум 1/f; автогенератор класу Е; mixer; amplifier; oscillator; CMOS; analog integrated RF circuits; 1/f noise; class E oscillator