可見(jiàn)光通信系統(tǒng)發(fā)射模塊的關(guān)鍵集成電路設(shè)計(jì).pdf

1、可見(jiàn)光通信系統(tǒng)發(fā)射模塊的關(guān)鍵集成電路可見(jiàn)光通信系統(tǒng)發(fā)射模塊的關(guān)鍵集成電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)DesignofTheKeyIntegratedCircuitfTransmitterofVisibleLightCommunicationSystem學(xué)科專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)作者姓名：閆俊松指導(dǎo)教師：毛陸虹教授天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院二零一六年十二月I摘要可見(jiàn)光通信（VLC）技術(shù)利用LED的高速調(diào)制特性，將LED的照明和無(wú)線光通信結(jié)合提供了一種全新的

2、無(wú)線通訊方式?？梢?jiàn)光通信技術(shù)具有發(fā)射功率高、安全性高、無(wú)電磁污染以及無(wú)需申請(qǐng)頻譜許可等優(yōu)勢(shì)，使其在無(wú)線通信領(lǐng)域得到了越來(lái)越多的重視。CMOS工藝由于有及程度高與成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)在無(wú)線通訊領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。隨著可見(jiàn)光技術(shù)的發(fā)展，迫切需要研制用于可見(jiàn)光通信的專用集成電路芯片。本文首先介紹了可見(jiàn)光通信技術(shù)的發(fā)展和趨勢(shì)，分析了可見(jiàn)光通信的研究進(jìn)展。對(duì)可見(jiàn)光通信技術(shù)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、鏈路、信道、編碼方式等進(jìn)行了深入分析，并介紹了LED光源以及光電二極管

3、的相關(guān)理論，對(duì)LED的伏安特性、調(diào)制特性、光譜特性、輻射特性進(jìn)行了具體分析，分析了光電探測(cè)器的工作特性和特性參數(shù)。最終選擇了本次設(shè)計(jì)的紅光LED和相應(yīng)的PIN探測(cè)器，根據(jù)所選器件設(shè)計(jì)了相應(yīng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，搭建了測(cè)量LED頻率響應(yīng)的可見(jiàn)光通信系統(tǒng)，并對(duì)紅光LED的頻率響應(yīng)曲線進(jìn)行了測(cè)量。重點(diǎn)研究了LED預(yù)加重電路的原理并根據(jù)前面測(cè)量的LED頻率響應(yīng)曲線設(shè)計(jì)了基于標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝的帶有預(yù)加重電路的LED調(diào)制驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)集成電路版圖的設(shè)計(jì)進(jìn)

4、行了簡(jiǎn)單介紹，并進(jìn)行了LED預(yù)加重調(diào)制驅(qū)動(dòng)電路的版圖設(shè)計(jì)，芯片面積為600μm800μm，提供LED的直流工作電流為30mA。最后經(jīng)流片后經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)相應(yīng)的PCB測(cè)試電路板對(duì)本次試驗(yàn)所設(shè)計(jì)的芯片進(jìn)行了帶寬測(cè)試，最終成功的將LED的調(diào)制帶寬從12MHz提高到了102MHz，極大地提高了LED的調(diào)制帶寬，增大了可見(jiàn)光通信系統(tǒng)的傳輸能力。本文最后對(duì)文章進(jìn)行了總結(jié)，并說(shuō)明了本文的不足以及下一步的工作方向。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：可見(jiàn)光通信，集成電路，預(yù)加重