[發(fā)明專利]一種超低功耗接收機(jī)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911037359.5
• 申請(qǐng)日: 2019-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN110912571B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉澤學(xué);譚毅;沈正坤;朱敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 芯創(chuàng)智（北京）微電子有限公司
• 主分類號(hào): H04B1/16
• 分類號(hào): H04B1/16;H04B1/10
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;屈獻(xiàn)莊

本發(fā)明公開了一種超低功耗接收機(jī)電路，其包括有濾波器，還包括有混頻器、電壓型基帶放大器以及25％占空比本振信號(hào)產(chǎn)生器，所述混頻器、電壓型基帶放大器以及濾波器依次相連，所述25％占空比本振信號(hào)產(chǎn)生器與所述混頻器相連，用于向所述混頻器提供振蕩信號(hào)，所述混頻器其射頻入口和中頻輸出口為同一端口，其中所述混頻器其輸入口設(shè)置有用于隔直流的隔斷電容；該超低功耗接收機(jī)電路其在具備超低功耗的基礎(chǔ)上同時(shí)使得其具備較好的靈敏度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及射頻集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超低功耗接收機(jī)電路。

背景技術(shù)

接收機(jī)(receiver)電路是射頻無線收發(fā)機(jī)的重要組成部分，主要作用是將信號(hào)進(jìn)行放大、濾波處理。在物聯(lián)網(wǎng)、生物醫(yī)療電子等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用的接收機(jī)電路對(duì)功耗的要求很高，同時(shí)接收機(jī)還必須具有可以接受的噪聲性能和芯片面積，這是延長無線設(shè)備節(jié)點(diǎn)使用壽命的重要保證。面向這些應(yīng)用的接收機(jī)被稱作低功耗接收機(jī)或超低功耗接收機(jī)。

接收機(jī)電路一般包括低噪聲放大器、混頻器、濾波放大電路等部分。在傳統(tǒng)的無線低功耗接收機(jī)中，射頻(RF)電路通常消耗大量功耗，尤其是RF低噪聲放大器(LNA)和本地振蕩器(LO)緩沖器，其消耗幾百微瓦到幾毫瓦。

現(xiàn)有的低功耗接收機(jī)主要包括以下幾類。第一類是基于注入鎖定和包絡(luò)檢測(cè)的架構(gòu)，如附圖1所示，參考文獻(xiàn)J.Pandey,J.Shi and B.Otis,A 120μW MICS/ISM-band FSKreceiver with a 44μW low-power mode based on injection-locking and 9xfrequency multiplication,2011 IEEE International Solid-State CircuitsConference(ISSCC),San Francisco,CA,2011,pp.460-462.這篇2011年ISSCC使用了帶包絡(luò)檢測(cè)的注入鎖定振蕩器架構(gòu)來降低接收機(jī)功耗。但這種架構(gòu)下，接收機(jī)的靈敏度依賴于注入的輸入信號(hào)強(qiáng)度，因此一般靈敏度性能不如傳統(tǒng)架構(gòu)的接收機(jī)。

另一類接收機(jī)采用低電壓或者電流復(fù)用的方式來實(shí)現(xiàn)低功耗。參考文獻(xiàn)Z.Linetal.,9.4 A0.5V 1.15mW 0.2mm2 Sub-GHz ZigBee receiver supporting 433/860/915/960MHz ISM bands with zero external components,2014 IEEE ISSCC Dig.ofTech.Papers,San Francisco,CA,2014,pp.164-165。這篇2014年的ISSCC中，使用了僅0.5V的電源電壓，來降低整體功耗。但由于較低的工作電壓，電路的電壓裕度被限制，因此線性度性能比較一般。參考文獻(xiàn)Lin,P.-I.Mak and R.P.Martins,“A1.7mW 0.22mm2 2.4GHzZigBee RX Exploiting a Current-Reuse Blixer+Hybrid Filter Topology in 65nmCMOS,”ISSCC Dig.Tech.Papers,pp.448-449,Feb.2013，則是使用了堆疊結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)電流的復(fù)用，盡管可以帶來一定功耗的好處，但是層疊結(jié)構(gòu)也同樣會(huì)限制電路的電壓裕度。這兩種方法盡管可以實(shí)現(xiàn)一定程度的低功耗，且接收機(jī)靈敏度一般比較好，但其對(duì)于電路架構(gòu)并沒有本質(zhì)的改變，因此功耗仍比較高，一般在幾百微瓦左右。

現(xiàn)有的技術(shù)還沒有很好地解決如何在實(shí)現(xiàn)接收機(jī)超低功耗的基礎(chǔ)上，同時(shí)保證不錯(cuò)的性能的問題。現(xiàn)有技術(shù)要么只能實(shí)現(xiàn)超低功耗而靈敏度性能差，要么能夠?qū)崿F(xiàn)中等性能但功耗仍然較高，這極大地限制了低功耗接收機(jī)在物聯(lián)網(wǎng)、生物醫(yī)療電子等方面的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種超低功耗接收機(jī)電路，該超低功耗接收機(jī)電路其在具備超低功耗的基礎(chǔ)上同時(shí)使得其具備較好的靈敏度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：