Toshiba Electronic Devices & Storage präsentiert 5GHz-Receiver mit Niederspannung für Wireless LAN der nächsten Generation

TOKIO--(BUSINESS WIRE)--Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation (TDSC) hat heute die Entwicklung eines 5GHz-Receivers mit Niederspannung für das IEEE802.11ax¹-Wireless-LAN der nächsten Generation bekanntgegeben. Das Unternehmen teilte Details zu der Technologie am 14. September auf der European Solid-State Circuits Conference in Belgien mit.

Anhaltendes Wachstum des Internet der Dinge erfordert Hochgeschwindigkeitskommunikation in Umgebungen, die durch zahllose drahtlose LAN-Geräte immer überfüllter werden. IEEE 802.11ax, das Wireless-LAN der nächsten Generation, wird viermal schneller sein als sein Vorgänger, sogar in überfüllten Umgebungen. Für digitale Hochgeschwindigkeits-Signalverarbeitung mit geringerer Verlustleistung ist jedoch die Einführung schnellerer CMOS-Geräte erforderlich, die mit Versorgungsspannungen von weniger als 1,0 V arbeiten. Anders als bei digitalen Schaltkreisen verschlechtert sich die Leistung von analogen CMOS-Schaltkreisen wie etwa von RF²-CMOS-Receivern bei einem Rückgang der Spannung drastisch. Um dieses Problem zu lösen, sind neue Schaltkreistechnologien erforderlich, die mit weniger als 1,0 V funktionieren.

Die TDSC hat drei neue Technologien für Niederspannungs-RF-Receiver entwickelt.

Die erste davon ist ein RF-Verstärker mit variabler Linearität (RFAMP). Da sich die Versorgungsspannung auf die Signalstärke auswirkt, geht die Linearität von RFAMPs bei geringerer Spannung zurück. Bei einem konventionellen RFAMP werden zur Verbesserung der Linearität variable Widerstände genutzt. Die interne Gleichspannung und Verstärkerleistung ändern sich durch Anpassung des Widerstandswerts jedoch ebenfalls. Um diese Probleme zu umgehen, werden bei Toshibas neuem RFAMP zwei Eingangswege simultan genutzt: einer mit hoher Linearität und einer für die Anpassung der internen Spannung. Der RFAMP kann die Linearität ohne Änderungen der internen Gleichspannung anpassen.

Die zweite Technologie ist ein geräuscharmer Frequenzwandler. Ein Frequenzwandler schaltet ein empfangenes RF-Signal in ein niederfrequentes Signal um, das in den Analog/Digital-Wandler eingespeist wird. Konventionelle Frequenzwandler nutzen eine Gleichspannungsquelle zur Verbesserung der Leistung von Umwandlungsschaltern in Niederspannungs-Konstruktionen. Aufgrund dieser zusätzlichen Stromquelle wird die Leistung jedoch durch Niederfrequenzgeräusche verschlechtert. Der neue Frequenzwandler von Toshiba unterdrückt Niederfrequenzgeräusche durch Verlagerung der Gleichspannungsquelle auf die RF-Seite der Umwandlungsschalter. Niederfrequenzgeräusche werden auf die RF-Frequenz aufkonvertiert, die vom gewünschten niederfrequenten Signal getrennt ist. Das Ergebnis ist eine ausreichende Schaltleistung ohne Verschlechterung durch Geräusche.

Die dritte Technologie ist ein Stromaddierer-OPAMP. Mit dem OPAMP wird das konvertierte niederfrequente Signal auf ausreichende Höhe verstärkt, so dass das analoge Signal in den digitalen Konverter eingespeist werden kann. Da die Höhe des maximalen Ausgangssignals durch die Versorgungsspannung begrenzt ist, ist der OPAMP gezwungen, den Bereich seiner Betriebsspannung zu reduzieren. Der neue OPAMP unterdrückt die Gleichspannungsquelle ab der Ausgangsstufe mit einem Hochgeschwindigkeits-Differentialstromspiegel³ und ermöglicht auch in einer Umgebung mit Niederspannung eine höhere Ausgangsspannung.

Durch die Integration dieser drei Technologien in einen 5GHz-Wireless-LAN-Receiver konnte die TDSC das Leistungsniveau gewährleisten, das für das Wireless-LAN der nächsten Generation erforderlich ist.

TDSC wird weiter an der Entwicklung des Sendeempfängers arbeiten und zum Fortschritt der drahtlosen Hochgeschwindigkeits-Kommunikation beitragen.

Anmerkungen
[1]		IEEE 802.11ax funktioniert bei Frequenzen von 2,4 und 5 GHz. Die durchschnittliche Durchflussleistung in Umgebungen mit hoher Terminaldichte wird damit erhöht.
[2]		RF: Radiofrequenz.
[3]		Hochgeschwindigkeits-Differentialstromspiegel: Ein Hochgeschwindigkeits-Schaltkreis, der zum Kopieren eines Stroms von Eingängen in Ausgänge bei Multiplikation um den angegebenen Faktor konzipiert ist. Zur Erhöhung der Geschwindigkeit im Schaltkreis wird ein gestapelter MOSFET genutzt.

Über die Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation

Die Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation (TDSC) verbindet die Energie eines neuen Unternehmens mit der Weisheit der Erfahrung. Seit der Ausgliederung von der Toshiba Corporation im Juli 2017 haben wir unseren Platz unter den führenden allgemeinen Geräteunternehmen eingenommen und bieten unseren Kunden und Geschäftspartnern herausragende Lösungen in den Bereichen diskrete Halbleiter, System-LSIs und HDD.

Unsere 19.000 Mitarbeiter auf der ganzen Welt verfolgen die gemeinsame Entschlossenheit, den Wert unserer Produkte zu maximieren und eine enge Zusammenarbeit mit den Kunden zu betonen, um die Schaffung von Mehrwert und neuen Märkten zu fördern. Wir freuen uns darauf, den jährlichen Umsatz, der jetzt 700 Milliarden Yen (6 Milliarden US-Dollar) übersteigt, auszubauen und zu einer besseren Zukunft für Menschen überall beizutragen.

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