Codesign of Mixer-VGA Downconverter Blocks

Abstract

Two radio frequency integrated circuit (RFIC) downconverters are presented, each consisting of an active mixer and a variable gain amplifier (VGA). The downconverter blocks (DCBs) have identical mixing stages but different VGA topologies. The mixers use a commutating switching network and a low-noise RF transconductance stage to reduce the system noise figure (NF). VGA gain control in one DCB (DCB-1) is done using a current-steering approach, while the second DCB (DCB-2) employs a transistor-based attenuator. Both RFICs were designed and fabricated using a standard 130-nm CMOS process and they were tested over the RF band covering 1-6 GHz and at an IF of 140 MHz. Measurements show that the conversion gain (CG) of DCB-1 ranges from 9.6 to 25.3 dB, and for DCB-2, the CG ranges from 10.7 to 23.7 dB. The minimum double-sideband NF for both the downconverters is 3.8 dB but their maximum NFs are different: 1) 14.2 dB for DCB-1 and 2) 11.5 dB for DCB-2. Résumé-Deux abaisseurs implémentés sur des circuits intégrés-radiofréquence (CI-RF) sont présentés dans cet article. Chacun comporte un mélangeur actif et en un amplificateur à gain variable (AGV). Les blocs d'abaisseurs (BA) ont des modules de mélangeurs identiques, mais avec différentes topologies d'AGV. Les mélangeurs utilisentun réseau de commutation et un étage de transconductance RF à faible bruit pour réduire le bruit du système. La commande de gain d'AGV dans un BA (BA-1) se base sur un contrôle de courant, tandis que le second BA (BA-2) utilise un atténuateur à transistor. Les CI-RF ont été conçus et fabriqués en utilisant un procédé standard CMOS 130 nm et ils ont été testés avec la bande RF 1-6 GHz et à une fréquence intermédiaire (FI) de 140 MHz. Les mesures montrent que le gain de conversion (GC) du BA-1 se trouve dans la plage 9.6 à 25.3 dB, et pour BA-2 de 10.7 à 23.7 dB. La double bande latérale minimale du bruit pour les deux convertisseurs abaisseurs est de 3.8 dB, mais leurs bruits maximums sont différents: 1) 14.2 dB pour BA-1 et 2) 11.5 dB pour BA-2.

Optimization of double metal-gate InAs/Si heterojunction nanowire TFET

“…This is due to the increased depletion width of source-side with increasing V GS . Increased V GS reduces the channel-to-drain potential barrier, and thereby, C gd increases with increasing V GS [22]. Since C gg is C gs + C gd , the change in C gg can be corresponding to the change of C gs and C gd .…”