Recently, as the social importance of IoT and biomedical fields has increased, the demand for low-power, high-performance wireless transceiver systems is expected to continue to increase. This paper has proposed a 436 MHz receiver system that consumes very low power and has a high data rate. Since receivers for the IoT and biomedical systems have limited energy sources, lowering power consumption is the most important task. The proposed receiver uses the gm-boosting technique, impedance-boosting technique, and Q-enhancement technology to reduce power consumption. Using LNA and mixer with a fast start-up time, perform the 10% bit-level duty-cycle to reduce power consumption of the front-end by 1/10. On the other hand, the center frequency variation of the LNA, caused by the tolerance of the external inductor used to obtain high Q-factor and PVT variation, is compensated by manual calibration. 4-frequency signals are demodulated through two paths. First, when passing through the high-Q LNA, the frequency-modulated signals are converted into amplitude-modulated signals, which are demodulated through a comparator. In the second path, the frequency-modulated signals are converted into phase-modulated signals through an injection locking ring oscillator and demodulated. Accordingly, the receiver system that demodulates 4-frequency signals with very low power consumption and achieves high rate is implemented.
최근에 사물인터넷 및 바이오 메디컬 분야의 사회적 중요도가 점차 높아져 감에 따라 저전력 고성능 무선 송수신기 시스템의 수요가 계속 증가할 것으로 전망된다. 본 논문에서는 매우 낮은 전력을 소모하고 높은 데이터 전송속도를 가진 436 MHz 수신기 시스템을 제안한다. 사물 인터넷 및 바이오 메디컬 용 수신기는 제한된 에너지 공급원 갖기 때문에 전력 소모를 낮추는 것이 가장 중요한 과제이다. 트랜스컨덕턴스 증폭 기술, 임피던스 증폭 기술 그리고 품질인자 증강 기술을 이용하여 전력 소모를 줄이고, 빠른 기동시간을 가진 전치단을 사용해서 10% 비트 수준 듀티 사이클을 진행하여 전치단의 전력 소모를 1/10로 줄인다. 한편 높은 품질 인자를 얻기 위해서 사용된 외부 인덕터의 공차와 프로세스 변화에 의해 발생하는 저잡음 증폭기의 중심 주파수 변화는 수동 교정 기능을 이용하여 보상해주었다. 4가지 주파수를 가진 신호들은 두가지 경로를 통해서 복조된다. 먼저 높은 품질 인자를 가진 저잡음 증폭기를 통과하면 주파수 변조된 신호가 진폭 변조된 신호로 전환되고 이는 비교기를 통해 복조된다. 두번째 경로에서는 주입 고정 링 발진기를 이용하여 위상 변조된 신호로 전환하여 복조한다. 이로써 매우 낮은 전력소모로 4개 주파수의 신호를 복조하고, 높은 전송 속도를 달성하는 수신기를 구현한다.
