10.4~28 GHz的超宽带6位数字衰减器设计
DOI:
作者:
作者单位:

(北京交通大学 电子信息工程学院, 北京 100044)

作者简介:

郝欧亚(1999—),女(汉族),河北邢台人,硕士研究生,研究方向为微电子学与固体电子学。 刘章发(1963—),男(汉族),安徽人,博士,教授,研究方向为模拟与射频集成电路设计。通信作者。

通讯作者:

中图分类号:

TN432

基金项目:


Design of a 10.4-28 GHz Ultra-Wideband Six-bit Digital Attenuator
Author:
Affiliation:

(School of Electronic and Information Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, P. R. China)

Fund Project:

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    摘要:

    基于中芯国际40 nm CMOS工艺设计并实现了一种超宽带6位数字衰减器,其工作频率为10.4~28 GHz。该衰减器采用内嵌式开关型结构,6位衰减单元的设计采用T型、桥T型和π型三种拓扑结构。该6位衰减器可以实现0.5 dB的衰减步进,31.5 dB的动态衰减范围。采用大衰减量幅度补偿电路和高匹配特性的衰减位级联结构,衰减器在10.4~28 GHz的频段范围内具有平坦的64态衰减量,衰减器的整体前仿真插入损耗为1.73~2.08 dB,后仿真插入损耗为4.32~6.31 dB,64态的输入输出回波损耗均小于-10 dB。

    Abstract:

    An ultra-wideband six-bit digital attenuator operating at frequencies ranging from 10.4 GHz to 28 GHz was designed and implemented in SMIC 40 nm CMOS process. The attenuator utilized an embedded switching-type structure, with the six-bit attenuation unit designed in three different topologies, T-type, bridge-T-type, and π-type. This six-bit attenuator achieves a step attenuation of 0.5 dB and a dynamic attenuation range of 31.5 dB. By incorporating a large attenuation amplitude compensation circuit and a cascaded structure of attenuation bits with excellent matching characteristics, the attenuator achieves a flat 64-state attenuation across the frequency range of 10.4 GHz to 28 GHz. The pre-simulation insertion loss of the attenuator ranges from 1.73 dB to 2.08 dB, while the post-simulation insertion loss ranges from 4.32 dB to 6.31 dB. Furthermore, the input and output return losses of all 64-states are less than -10 dB.

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  • 收稿日期:2023-08-10
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  • 在线发布日期: 2024-04-01
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