Hemos demostrado un OTA en CMOS completamente diferencial que posee el ancho de banda más amplio que se halla publicado hasta el momento, excediendo los 10 GHz. Hay una variedad de aplicaciones en el area de las microondas donde los OTA pueden jugar un papel importante, entre ellas los filtros activos, desfasadores, circuladores activos y más. Dado a que un OTA recibe una señal de entrada de voltage y produce una señal de corriente, hemos desarrollado una serie de circuitos especializados para medir las caracteristicas de los OTA en el rango de las microondas porque un analyzador de redes solo puede medir coeficientes de transmisión y reflección, los cuales son definidos en terminos de ondas de voltage.Mezcladores de Alto Rendimiento
En nuestro grupo de investigacion hemos demostrado un mezclador subharmonico (x4) que funciona en el rango de los 12 GHz y que tiene la más alta ganancia que se haya reportado hasta el
momento. Por lo general, en un mezclador subharmonico la frecuencia del oscilador local (LO) es internamente multiplicada por un factor 2 o 4. Una importante ventaja de este tipo de mezcladores cuando son utilizados en sistemas de comunicaciones es que la frecuencia del LO se puede reducir en 1/2 o 1/4, lo cual facilita el diseño de osciladores con bajo ruido de fase y por consiguiente el BER del sistema puede mantenerse a los niveles requeridos. Los mezcladores subharmonicos tambien son utilizados en receptores de conversion directa para resolver el problema conocido como "LO self-mixing."Circuitos con Cancelación de Distorción de Tercer Orden
Cuando una señal de radio frecuencia (RF) pasa por un amplificador, la señal amplificada de salida tambien contiene cierta cantidad de distorción. Dicha distorción es el resultado de efectos no lineales dentro del amplificador de tercer o más alto orden. Los productos de intermodulacion de tercer orden son los más problematicos ya que esta distorcion puede interferir con la señal que contiene la informacion que se quiere amplificar. Nosotros hemos desarrollado un nuevo metodo para reducir la distorcion de tercer orden en amplificadores de alta frecuencia que utiliza el metodo de superposicion de derivadas. Este trabajo obtuvo el primer premio en un congreso internacional en Enero del 2009 y hemos sometido una solicitud para patentar el metodo.Filtros Activos y Sintonizables en CMOS
En el rango de las microondas, la mayoría de los receptores usados en sistemas de comunicaciones usan filtros con un paso de banda fijo. Por consiguiente toca diseñar un nuevo receptor cada vez que la frecuencia del sistema cambia. Para reducir los costos y el tiempo asociados con esta duplicacion de trabajo hay bastante interes hoy en día en desarrollar filtros de microodas que sean sintonizables. Con esta motivación nosotros hemos demostrado el filtro activo y sintonizable mas pequeño que se haya reportado hasta el momento en la banda de los 2 GHz. El filtro tiene un rango de sintonización (o ajuste) de 0.5 GHz. El circuito utiliza una topologia de resonadores acoplados que consisten a su vez de capacitores e inductores activos. Debido a que los inductores son hechos con OTAs en CMOS el consumo de potencia del filtro activo es relativamente bajo comparado con filtros similares diseñados en otras tecnologías.Multiplicadores de Frecuencia
Los multiplicadores de frecuencia son una clase especial de mezcladores cuyo objetivo es multiplicar la frecuencia de la señal de entrada por un número entero para obtener una frecuencia armónica mas alta. La multiplicación de frecuencias es una operacion muy útil en sistemas de comunicaciones donde es necesario generar señales de altísima frecuencia y con bajo ruido de fase. Aunque un mutiplicador degrada el ruido de fase de la señal almenos por una cantidad 20log(n), donde n es el factor mutiplicativo, si el ruido del oscilador que genera la frecuencia fundamental es lo sificientemente bajo entonces la señal ármonica todavia puede tener un ruido de fase más bajo comparado con la señal de un oscilador diseñado directamente a la frecuencia alta.La foto a la derecha es de un triplicador de frecuencia que funciona a los 6 GHz.
Divisores de Frecuencia
A la inversa de los multiplicadores de frecuencia, un divisor de frecuencia producen una señal de salida cuya frecuencia es una fraccion 1/n de la frecuencia de la señal de entrada, donde n es un número entero. Este tipo de circuito es usado principalmente en demoduladores de PSK y en sintetizadores de frecuencia que utilizan phase-locked loops. En nuestro laboratorio hemos desarrollado varios tipos de divisores de frecuencia y que son basados tanto en circuitos puramente analogicos como digitales. Los divisores analogicos utilizan el principio de regneracion con los cuales hemos logrado hacer divisores impares (1/3). La fotografía a la derecha es de un divisor por cuatro (1/4) usando un aro de inversores digitales intercalado con interruptores. Phase Shift Keying Modulators
Various forms of phase shift keying modulation are used in many important communications and wireless applications. For example, Binary Phase Shift Keying (BPSK) is used in the Global Positioning System (GPS) and Radio Frequency Identification (RFID). Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) is used for WCDMA, Bluetooth, WLANs, and a host of other systems. We first demonstrated a BPSK modulator using a balun and two transistors operating in a complementary switching configuration. The circuit had a throughput of 200 Mbps at a carrier frequency of 2.4 GHz. Subsequently we designed and tested a QPSK modulator using two BPSK unit cells and we used a novel vector summation method to combine the outputs of the two BPSK modules. Right: photograph of the BPSK unit cell.Luiggi Escalante
CI. 18878611
CRF
Fuente: http://post.queensu.ca/~saavedra/research/ProjectsESP.html
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