基于双电压和倍频技术的低功耗高效率发射机

摘要

为了克服电池容量的局限性,延长芯片的待机时间,针对传统发射机的高功耗、低效率问题,提出新型发射机架构.采用2级注入锁定环形振荡器提供多相信号,电荷泵自举升压电路对该多相信号进行电压提升,实现低电压低功耗设计.边沿合成器对多相信号进行倍频,使前级电路工作在低频,降低系统功耗.基于55 nm CMOS工艺,设计433 MHz ISM频段发射机进行验证.仿真结果表明,发射机的输出功率为−9.7 dBm,环形振荡器和电荷泵自举升压电路工作在0.6 V电源电压下,边沿合成器工作在1.2 V电源电压下,发射机整体功耗为357.04μW,效率为29.83%,版图面积为70μm×100μm.实验结果证明,所提结构具有功耗低、效率高、面积小和复杂度低的优点.