広い温度範囲に対応する受信感度-90dBmの0.13μm CMOS Bluetooth トランシーバ

摘要

A 2.4GHz 0.13μm CMOS Bluetooth transceiver achieving the high RX sensitivity and high-quality TX signals between -40℃ and +90℃ is presented. Low-IF receiver and direct-conversion transmitter architecture is employed. The receiver chain including an LNA utilizes a bias current synthesis scheme to compensate for temperature dependence of the gain, and achieves a sensitivity of -89.6dBm even in the worst environmental condition. Linearity optimization for the transmitter chain including a variable biasing circuit in a PA reduces the second harmonics of TX signals so that it suppresses the VCO pulling and keeps the carrier frequency drift within 18kHz.%-40℃～＋90℃の広い温度範囲で高い受信感度および高品質な送信信号を達成する2.4GHz帯Bluetooth無線トランシーバLSIを0.13μm CMOS技術で実現した。送受信アーキテクチャには、低IF受信方式とダイレクトコンバージョン送信方式を採用している。LNAを含む受信系は、バイアス電流合成方式による電圧利得の温度補償を行うことにより、最悪の環境条件である高温においても-89.6dBm の高受信感度を達成した。送倍系では、PAのバイアスを工夫することにより線形性向上を図り、送信信号の2次高調波成分を低減している。これによりVCOプリングが抑制され、送信キャリア周波数変動を18kHz以下に抑えることができた。