В работе представлены результаты разработки ряда преобразователей частоты: активный двойной балансный смеситель L-диапазона, преобразователь частоты С-диапазона, МИС в составе дробного синтезатора со встроенным ГУН и двумя смесителями. Разработанные микросхемы обладают одними из лучших на сегодняшний день комплексами параметров.

УДК 621.3.049.774, ББК 32.853.1
DOI: 10.22184/1993-8578.2018.82.464.465

sitemap
Наш сайт использует cookies. Продолжая просмотр, вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с нашей Политикой Конфиденциальности
Согласен
Поиск:

Вход
Архив журнала
Журналы
Медиаданные
Редакционная политика
Реклама
Авторам
Контакты
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
© 2001-2025
РИЦ Техносфера
Все права защищены
Тел. +7 (495) 234-0110
Оферта

Яндекс.Метрика
R&W
 
ISSN 1993-8578
ISSN 2687-0282 (online)
Книги по нанотехнологиям
 
Вход:

Ваш e-mail:
Пароль:
 
Регистрация
Забыли пароль?
Книги по нанотехнологиям
Герасименко Н.Н., Пархоменко Ю.Н.
Суминов И.В., Белкин П.Н., Эпельфельд А.В., Людин В.Б., Крит Б.Л., Борисов A.M.
Другие серии книг:
Мир материалов и технологий
Библиотека Института стратегий развития
Мир квантовых технологий
Мир математики
Мир физики и техники
Мир биологии и медицины
Мир химии
Мир наук о Земле
Мир электроники
Мир программирования
Мир связи
Мир строительства
Мир цифровой обработки
Мир экономики
Мир дизайна
Мир увлечений
Мир робототехники и мехатроники
Для кофейников
Мир радиоэлектроники
Библиотечка «КВАНТ»
Умный дом
Мировые бренды
Вне серий
Библиотека климатехника
Мир транспорта
Мир фотоники
Мир станкостроения
Мир метрологии
Мир энергетики
Книги, изданные при поддержке РФФИ
Выпуск #9/2018
Мухин Игорь Игоревич, Бычков Михаил Сергеевич, Ионов Леонид Платонович, Шабардин Руслан Сергеевич
Особенности разработки кремний-германиевых преобразователей частоты, в том числе с интегрированным синтезатором на основе ФАПЧ
Просмотры: 2991
В работе представлены результаты разработки ряда преобразователей частоты: активный двойной балансный смеситель L-диапазона, преобразователь частоты С-диапазона, МИС в составе дробного синтезатора со встроенным ГУН и двумя смесителями. Разработанные микросхемы обладают одними из лучших на сегодняшний день комплексами параметров.

УДК 621.3.049.774, ББК 32.853.1
DOI: 10.22184/1993-8578.2018.82.464.465
Преобразователь частоты относится к ключевым блокам приемопередающих трактов различного назначения. В большинстве случаев он определяет верхнюю границу динамического диапазона тракта [1]. Исходя из этого разработка преобразователей частоты с улучшенными свойствами была и остается актуальной задачей.
В основе подавляющего большинства преобразователей частоты лежат модифицированные схемы смесителя Джильберта [2]. В настоящее время известно достаточно большое количество работ [3, 4, 5], где исследуются свойства этой схемы и предлагаются улучшения по росту динамических и частотных характеристик. Однако в инженерной практике в зависимости от технологии изготовления актуальным является вопрос оптимизации той или иной схемы построения активного смесителя.
В работе представлены результаты разработки следующих устройств: двойной балансный смеситель L-диапазона, преобразователь частоты С-диапазона, СБИС дробного синтезатора частоты со встроенными ГУНом и двумя балансными смесителями.
Двойной балансный смеситель L-диапазона имеет следующие особенности:

• построен по модифицированной схеме смесителя Джильберта;
• входной преобразователь напряжение — ток реализован на МОП-транзисторах, транзисторный квартет — на биполярных транзисторах;
• выход выполнен в виде «открытого коллектора», что при напряжении питания 3 В позволило получить значение входной точки компрессии плюс 10 дБм;
• наличие цифрового управления током потребления, которое позволяет получить коэффициент шума менее 12 дБ;
• наличие ждущего и спящего режимов работы.
Преобразователь частоты С-диапазона имеет следующие характеристики: коэффициент преобразования 15 дБ, диапазон рабочих частот полезного сигнала от 20 МГц до 7 ГГц, выходная точка компрессии плюс 9 дБм, коэффициент шума 14 дБ.
Отличительной особенностью смесителей, которые входят в состав СБИС дробного синтезатора частоты, является их широкий динамический диапазон, достигнутый при напряжении питания 3 В. В основе смесителей лежит модифицированная схема Джильберта, где входной преобразователь напряжение — ток линеаризован с помощью структурного метода [6], позволяющего также обеспечить эффект частичной компенсации шума [7]. В результате смеситель обладает значением входной точки компрессии плюс 10 дБм при величине коэффициента шума не более 11 дБ. Общее потребление тока микросхемы не превышает 170 мА. Фазовые шумы гетеродина на частоте 1 ГГц и отстройке от несущей на 10 кГц не превышают минус 95 дБ/Гц.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: в 2 т. / У. Титце, К. Шенк. — М.: Додэка-XXI, 2008. — Т. 2.
2. Gilbert B. A Precise Four-quadrant Multiplier with Subnanosecond Response // IEEE Journal of Solid-State Circuits. — 1968. — Vol. SC-3, pp. 365–373.
3. Богатырев Е. А, Бычков М. С. Оценка эффективности структурного метода на примере проектирования интегральных смесителей / Е. А. Богатырев, М. С. Бычков // Труды РНТОРЭС имени А. С. Попова «71-я научная сессия, посвященная Дню радио». — 2016. — Т. 1. — C. 387–392.
4. Darabi H., Abidi A. A. Noise in RF-CMOS Mixers: A Simple Physical Model // IEEE Transactions on Solid-State Circuits. — 2000, Vol. 35. — № 1, pp. 15–25.
5. Terrovitis M., Meyer R. Noise in Current-commutating CMOS Mixers // IEEE Journal of Solid-State Circuits. — 1999, Vol. 34. — № 6, pp. 772–782.
6. Бычков М. С. Методика реализации структурных схем с нулевой чувствительностью // Радиотехника. — 2016. — № 11. — С. 46–53.
7. Blaakmeer S., Klumperink E., Leenaerts D., Nauta B. The Blixer. A Wideband Balun-LNA-I/Q-Mixer Topology // IEEE Journal of Solid-State Circuits. — 2008, Vol. 43. — № 12, pp. 2706–2715.
 
 Отзывы читателей
Разработка: студия Green Art