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GaN-based LSK demodulators for wireless data receivers in high-temperature applications

Ahmad Hassan, Mohamed Ali, Yvon Savaria et Mohamad Sawan

Article de revue (2019)

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Abstract

GaN (gallium nitride)-based fully-integrated demodulators are presented. These modules, intended for wireless applications, target high-temperature (HT) environments including monitoring devices in aerospace. The presented demodulators are dedicated to recover Load-shift keying signals modulating a low carrier frequency to maximize power transfer efficiency and increase data transmission rate through metallic barriers. Logic gates are implemented and successfully tested at HT exceeding 400 °C. Proposed demodulators are built from half and full bridge rectifiers, comparators, voltage references and inverters, and operate at a minimum carrier frequency (fc) of 50 kHz. A demodulator based on a digital topology is proposed to cover MHz range fc. A complementary ±14 V supply voltage is required to operate the circuits. Reported post-layout simulation results validate the functionality and performance offered by the proposed demodulators over the 25 °C–400 °C temperature range. Also, a complete chip layout has been done, where the introduced demodulators occupy 10 mm² of a GaN die area.

Mots clés

High-temperature applications; wireless data transmission; GaN HEMT; integrated circuits; demodulation system

Sujet(s): 2500 Génie électrique et électronique > 2500 Génie électrique et électronique
Département: Département de génie électrique
Centre de recherche: GR2M - Groupe de recherche en microélectronique et microsystèmes
Organismes subventionnaires: CRSNG/NSERC, CMC Microsystems, NRC/CNRC, SAFRAN, Airbus Defence and space
Numéro de subvention: STPGP463394
URL de PolyPublie: https://publications.polymtl.ca/41945/
Titre de la revue: Microelectronics Journal (vol. 84)
Maison d'édition: Elsevier
DOI: 10.1016/j.mejo.2019.01.006
URL officielle: https://doi.org/10.1016/j.mejo.2019.01.006
Date du dépôt: 18 avr. 2023 15:02
Dernière modification: 20 mai 2023 04:16
Citer en APA 7: Hassan, A., Ali, M., Savaria, Y., & Sawan, M. (2019). GaN-based LSK demodulators for wireless data receivers in high-temperature applications. Microelectronics Journal, 84, 129-135. https://doi.org/10.1016/j.mejo.2019.01.006

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