Bloco LNA-misturador RF para bluetooth de baixa energia para aplicações de baixa tensão em tecnologia CMOS.

This work presents the analysis, design methodology and implementation of CMOS electronic circuits for operation in RF frequency, in the Industrial, Scientifical and Medical (ISM) band, following the Bluetooth Low Energy communication protocol, for the frequency band of 2.4 GHz to 2.4835 GHz. The contemporary motivation for working with Bluetooth, as well as the necessary performance parameters to be followed by the design is presented. Bluetooth Low Energy present a more flexible specification set, which helps with the reduction of supply voltage and power consumption. The considerations on how to work with MOSFETs with low voltage are presented, including the operation with inversion levels next to weak inversion region. Three implementations are presented, with results for LNA blocks and Front-End, which present a system with LNA and Mixer. The signal converted to an intermediate frequency is analyzed, as well as the LNA operation. All the presented design showed power consumption below 1 mW, for 0.5 V supply and linearity compatible with input power up to -20 dBm.Este trabalho apresenta a análise, métodos de projeto e implementação de circuitos eletrônicos em tecnologia Metal Oxido Silício Complementar (CMOS) para operação em rádio frequências na banda industrial, científica e médica, seguindo o protocolo de comunicação Bluetooth Low Energy, para a banda de frequência de 2,4 GHz a 2,4835 GHz. São apresentadas as motivações atuais para o trabalho com o padrão Bluetooth Low Energy, assim como os parâmetros de performance necessários para o projeto. Este protocolo oferece um conjunto de especificações mais flexíveis, ajudando na redução da tensão de alimentação e do consumo de potência. Estão incluídas considerações sobre o trabalho com transistores de efeito de campo em Metal Oxido Silício em baixas tensões, incluindo sua operação na região de inversão fraca. Três implementações são apresentadas, com resultados ,para blocos de Amplificador de Baixo Ruído e bloco conjunto Amplificador de Baixo Ruído e Misturador de Frequências. O sinal convertido a frequência intermediária é analisado, assim como a operação do Amplificador de Baixo Ruído. Todos os projetos apresentados mostraram um consumo de potência abaixo de 1 mW, para tensão de alimentação 0,5 V e linearidade compatível com potências de entrada até -20 dBm