一种地端关断差分驱动CMOS射频整流器
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(桂林电子科技大学 广西精密导航技术与应用重点实验室, 广西 桂林 541004 )

作者简介:

李兴旺(1992-),男(汉族),安徽淮南人,硕士研究生,研究方向为集成电路设计。 韦保林(1974-),男(壮族),广西武鸣人,教授、博士,研究方向为集成电路设计。通信作者。 ·电路与系统设计·一种地端关断差分驱动CMOS射频整流器 李兴旺, 韦保林, 包 蕾, 韦雪明, 徐卫林, 段吉海 (桂林电子科技大学 广西精密导航技术与应用重点实验室, 广西 桂林 541004 )摘 要: 采用SMIC 180 nm工艺,设计了一种地端关断差分驱动CMOS射频整流器。通过切断能量传输路径,解决了传统可关断差分驱动CMOS射频整流器因短路电流较高导致关断功耗(POFF)较大的问题。搭建可重构3阶整流电路,验证该射频整流器的功能。仿真结果表明,相对于传统可关断差分驱动CMOS射频整流器,当输入电压VIN幅值为1 V、负载电阻RL为10 kΩ时,在零电压关断的情况下,该整流器的POFF下降了15.2 dBm @953 MHz;在负电压关断情况下,POFF下降了24.5 dBm @953 MHz。该整流器满足射频能量收集系统中整流器低功耗待机的要求。关键词: 差分驱动CMOS射频整流器; 最大功率点跟踪; 射频能量收集; 功率转换效率 中图分类号:TN432 文献标识码:A

通讯作者:

中图分类号:

TN432

基金项目:

桂林电子科技大学研究生创新项目(2016YJCX80);广西自然科学基金资助项目(2014GXNSFAA118386);广西自然科学基金资助项目(2015GXNSFAA139301)


A Ground-Switched Differential-Drive CMOS RF Rectifier
Author:
Affiliation:

(Guangxi key Laboratory of Precision Navigation Technology and Application, Guilin University of Electronic Technology, Guilin, Guangxi 541004, P. R. China)

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    摘要:

    采用SMIC 180 nm工艺,设计了一种地端关断差分驱动CMOS射频整流器。通过切断能量传输路径,解决了传统可关断差分驱动CMOS射频整流器因短路电流较高导致关断功耗(POFF)较大的问题。搭建可重构3阶整流电路,验证该射频整流器的功能。仿真结果表明,相对于传统可关断差分驱动CMOS射频整流器,当输入电压VIN幅值为1 V、负载电阻RL为10 kΩ时,在零电压关断的情况下,该整流器的POFF下降了15.2 dBm @953 MHz;在负电压关断情况下,POFF下降了24.5 dBm @953 MHz。该整流器满足射频能量收集系统中整流器低功耗待机的要求。

    Abstract:

    A ground-switched differential-drive CMOS RF rectifier was designed in SMIC 180 nm process. The problem that traditional off-type differential-drive CMOS RF rectifier had larger short circuit current which resulted in larger turn-off power (POFF) was solved by cutting off the transmission path of energy. A reconfigurable three stages rectifier was built to verify the function of the ground-switched differential-drive CMOS RF rectifier. Compared with traditional off-type differential-drive CMOS RF rectifier, simulation results showed that when the input voltage (VIN) amplitude was 1 V and the load resistance (RL) was 10 kΩ, POFF was decreased by 15.2 dBm @953 MHz while the turn-off voltage was 0, and POFF was decreased by 24.5 dBm @953 MHz while the turn-off voltage was negative. The rectifier met the low power standby requirement of the rectifiers in RF energy collection systems.

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  • 收稿日期:2017-11-02
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  • 在线发布日期: 2018-12-12
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