CMOS를 이용한 저 중간 주파수 블루투스용 수신기 설계 (A Design of CMOS Low-IF Bluetooth Receiver)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보기술학회논문지 / 17권 / 1호 / 21 ~ 29페이지
· 저자명 : 이미영

초록

본 논문에서는 CMOS Low-IF 블루투스용 수신기를 설계하였다. 본 논문에서는 그 동안의 블루투스 수신기의 이미지 문제, 선형성 문제를 해결하기 위해 다중위상 필터, MGTR mixer를 사용하여 블루투스 스펙을 만족하였다. 수신기는 저잡음 증폭기(LNA) MGTR-mixer, 전압 가변 발진기(VCO), 다중위상필터(Poly phase filter), 프로그래머블 이득 증폭기(PGA) 그리고 수신 신호 강도 지수(RSSI)회로로 구성되어 있다. Mixer는 다중 게이트 트랜지스터(MGTR) 기법을 이용하여 선형성을 향상시켰고, charge injection 방법을 사용하여 flicker noise를 감소시켰다. 또한 저 중간주파수 구조를 사용하였기 때문에 image 문제를 해결하기 위하여 다중위상 필터(PPF)를 사용하였다. 수신기 집적회로설계는 0.18μm CMOS 공정을 사용하였고, 수신기 성능은 1.8V 전압 공급에 약 36mA 전류 소모를 하였단. 최소 수신감도는 -86dBm, 이미지 제거 비율은 63dB와 그리고 입력 인터모듈레이션 파워(iIP3)는 -13dBm을 2.4∼2.4835GHz에서 각각 얻을 수 있었다. 폐 루프시, 전압 가변 발진기(VCO)의 위상 잡음은 1MHz offset에서 -126dBc/Hz를 얻을 수 있어서 블루투스 스펙 그리고 다른 논문들과 비교해 성능면에서 월등한 결과를 얻을 수 있었다.

영어초록

This paper describes a design of a fully integrated low-IF CMOS bluetooth receiver. This paper satisfies the bluetooth receiver specification by employeeing PPF (Poly Phase Filter) and MGTR mixer to solve the image problem and linearity problem of conventional blue-tooth receiver. The receiver consists of a LNA, a MGTR (Multiple Gated Transistor)-mixer, a VCO, a PPF, a PGA and a RSSI(Received Signal Strength Indicator). MGTR technique is used for mixer to improve the linearity and charge injection method is used for mixer to decrease the flicker noise. Also, poly phase filter is used for low-IF architecture to minimize the image signal. Implemented in a 0.18μm standard CMOS process, the receiver dissipates approximately 36mA from a 1.8V supply voltage and has -86dBm minimum sensitivity, 63dB image rejection ratio and -13dBm iIP3 from 2.4GHz to 2.4835GHz. The phase noise of the closed loop voltage-controlled oscillator(VCO) is -126dBc at 1MHz offset. This paper achieves the superior performance to blue-tooth specification and other papers.

참고자료

· 없음