作者xuwei (Boston)
看板comm_and_RF
标题[心得] mixer设计流程
时间Sat Aug 1 00:16:28 2009
以下是假设Gilbert cell mixer,
然後你已经由系统推出Pout,Gain的spec,
而且你已经知道由lowpass filter出来的voltage(给gm stage的Vg)
1.由输出的power反推回去你需要的current
(P=RpxI^2, Rp=Rs(1+Q^2),Rs是电感的series resistance,Q是电感的Q)
注:一般output power会抓一些margin,比如说3dB。
然後设计时用的dc current要让前面所算出来的ac current不会卡到。
2.电流决定後,再来决定size,一般来讲,看操作电压,有可能用IO device或core device,
比如说65nm IO device好了,length选240nm。
length决定後,再来由gm来决定width的大小。
CG,double,dB=20log{(4/pi)x[Rp/(1/gm +Rdeg)]}
为了让CG完全由Rdeg决定,选择1/gm=0.1xRdeg
然後可以算出Rdeg的值以及gm的值。
通常Rdeg的值会稍微加一些margin for linearity,比如说250 ohm会加到300 ohm
3.这个时候可以利用ideal current source取代current mirror,
然後去sweep看需要多少的width才够。但是有时如果电流选太小,所算出来的width
会超大,这个就是trade off了。
4.gm的size决定後,再来就决定switch quad的size,length一样选minimum length
至於width要选多少的话,首先你要知道switch quad的Cgg多少
这个要由LO buffer的slew rate去sweep, LO buffer在固定的电流下,
在能满足slew rate的条件下,有一个maximum的Cgg的值,width就算出来了。
5.再来决定switch quad的gate bias voltage:
以VDD,Vout=0dBv为例子来说,switch quad的drain voltage swing=VDD-0.5~VDD+0.5V
LO buffer的输出swing假设是hard switching,假设voltage swing=Vg-0.6~Vg+0.6
这里的0.6是估计LO buffer输出的swing 大小。
在满足switching quad操作在saturation的条件下(有较好的linearity):
我们得到Vg+0.6<VDD-0.5+vt,若vt=0.6V,则Vg可以算出来需小於多少
6.然後去sweep Vg vs OP1/Gc的table,由此决定你的optimum Vg
7.最後来决定current mirror的size,为了避免offset,WxL是越大越好,
但是多大是一个较佳的值?可以去run Monte Carlo看size大小对LO leakage的表现
然後可以选到一组较佳的值。
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