본 논문에서는 자동 이득 제어 회로를 이용한 와이드 다이나믹 레인지 RF root-mean-square (RMS) 전력 검출기를 소개한다. 제안하는 자동 이득 제어는 voltage gain amplifier (VGA), RMS 변환 블록, 이득 조절 블록으로 구성되어 있다. VGA는 dB-linear한 이득 관계를 갖는 캐스코드 VGA를 사용하였다. 제안하는 RMS 변환은 입력 신호 전 파장의 제곱 변환을 이용하여 RMS에 비례하는 DC 전압을 출력한다. 제안하는 RMS 전력 검출기는 500MHz에서 5GHz에서 작동하며 검출 범위는 0 dBm에서 -70dBm 이상의 신호를 -4.53 mV/dBm의 비율로 검출한다. 제안하는 RMS 전력 검출기는 TSMC 65nm 공정을 사용하여 설계되었으며 1.2V에서 5mW의 전력소비를 갖는다. 칩 레이아웃 면적은 $0.0097mm^2$이다.
This paper presents a wide dynamic range radio-frequency (RF) root-mean-square (RMS) power detector using an automatic gain control (AGC) loop. The AGC loop consists of a variable gain amplifier (VGA), RMS conversion block and gain control block. The VGA exploits dB-linear gain characteristic of the cascade VGA. The proposed circuit utilizes full-wave squaring and generates a DC voltage proportional to the RMS of an input RF signal. The proposed RMS power detector operates from 500MHz to 5GHz. The detecting input signal range is from 0 dBm to -70 dBm or more with a conversion gain of -4.53 mV/dBm. The proposed RMS power detector is designed in a 65-nm 1.2-V CMOS process, and dissipates a power of 5 mW. The total active area is $0.0097mm^2$.
