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A Single-Chip 2.4-GHz RF Transceiver LSI with a Wide-Input-Range Frequency Discriminator Un émetteur-récepteur RF LSI à puce unique de 2.4 GHz avec un discriminateur de fréquence à large plage d'entrée

Hiroshi KOMURASAKI, Hisayasu SATO, Masayoshi ONO, Ryoji HAYASHI, Takeo EBANA, Harunobu TAKEDA, Kohji TAKAHASHI, Yutaka HAYASHI, Tetsuya IGA, Kohichi HASEGAWA, Takahiro MIKI

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Résumé:

Cet article décrit un émetteur-récepteur RF monopuce LSI pour les applications Bluetooth dans la bande 2.4 GHz. Cette puce utilise un processus BiCMOS de 0.5 µm, qui fournit un fT de 23 GHz. Le LSI se compose de presque tous les éléments constitutifs RF et FI requis : un amplificateur de puissance (PA), un amplificateur à faible bruit (LNA), un mélangeur de réjection d'image (IRM), des filtres de sélection de canal, un limiteur, une force de signal reçu. (RSSI), un discriminateur de fréquence, un oscillateur contrôlé en tension (VCO) et un synthétiseur à boucle à verrouillage de phase (PLL). L'émetteur-récepteur consomme 34.4 mA en mode TX (PA, VCO, PLL) et 44.0 mA en mode RX (LNA, IRM, filtres de sélection de canal, limiteur, RSSI, discriminateur de fréquence, VCO, PLL). La conversion directe avec un doubleur de fréquence est utilisée pour l'architecture TX. Afin d'éviter le tirage du VCO, nous avons utilisé un VCO de 1.2 GHz avec le doubleur de fréquence. Dans la section récepteur, une architecture RX à conversion unique à faible FI est utilisée pour l'intégration des filtres de sélection de canal. L'émetteur-récepteur propose un discriminateur de fréquence linéaire avec une large plage d'entrée. Le discriminateur à large plage de fréquences d'entrée est nécessaire pour réaliser l'architecture IF RX inférieure en raison du rapport plus élevé de déviation de fréquence par rapport à la fréquence IF centrale. Le discriminateur est du type ligne à retard et se compose d'un mélangeur et d'un circuit de ligne à retard avec une boucle verrouillée. La ligne à retard se connecte à une borne d’entrée du mixeur. En utilisant le retard verrouillé à un quart de la période de la fréquence FI, un signal FI à déphasage en quadrature est appliqué à la borne d'entrée du mélangeur. Pour le discriminateur de fréquence, la tension de sortie CC change proportionnellement à la fréquence d'entrée et une large plage d'entrée est obtenue. Cet émetteur-récepteur RF satisfait suffisamment à toutes les spécifications cibles pour les applications Bluetooth à courte portée. En utilisant cette puce, une sensibilité de -80 dBm est obtenue pour les 10-3 BER, et l'émetteur-récepteur peut fournir une puissance de sortie supérieure à 0.0 dBm.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E85-C No.7 pp.1419-1427
Date de publication
2002/07/01
Publicisé
ISSN en ligne
DOI
Type de manuscrit
Special Section PAPER (Special Issue on Silicon RF Device & Integrated Circuit Technologies)
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