超寬帶OOK發(fā)射機(jī)和應(yīng)用于DVB的低噪放研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，便攜式設(shè)備需求的日益增加，短距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為研究熱點(diǎn)，這也促進(jìn)了超寬帶、藍(lán)牙、Zigbee以及無(wú)線局域網(wǎng)等技術(shù)的迅猛發(fā)展。超寬帶技術(shù)由于其低成本、低功耗的特點(diǎn)，可以滿足快速增長(zhǎng)的無(wú)線通信市場(chǎng)對(duì)射頻收發(fā)機(jī)芯片組的消費(fèi)需求，受到了廣泛的關(guān)注。本文的工作主要分為兩個(gè)部分:基于脈沖超寬帶體制設(shè)計(jì)了一款低功耗的開(kāi)關(guān)鍵控(OOK)發(fā)射機(jī);同時(shí)實(shí)現(xiàn)了一款應(yīng)用于數(shù)字視頻廣播(DVB)的噪聲抵消低噪聲放大器。
　　

2、 環(huán)形振蕩器由于其緊湊型設(shè)計(jì)、寬調(diào)諧范圍、低功耗消耗，一直是廣泛用于模擬和數(shù)字領(lǐng)域的一個(gè)核心模塊。但是頻率精度差，隨工藝波動(dòng)大，導(dǎo)致系統(tǒng)的其他部分要進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)以適應(yīng)頻率偏移的最差情況，增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度。本文在限定功耗情況下，利用負(fù)反饋技術(shù)和體效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)形振蕩器2.1 GHz帶寬的頻率調(diào)諧范圍。改進(jìn)偏置電路，使得環(huán)形振蕩器頻率不易隨工藝和溫度變化。采用0.13μm CMOS工藝實(shí)現(xiàn)中心頻率4 GHz的環(huán)形振蕩器，后仿驗(yàn)證其對(duì)工藝

3、和溫度的補(bǔ)償作用。
　　 脈沖超寬帶通信系統(tǒng)最簡(jiǎn)單的調(diào)制方式是OOK，主要應(yīng)用在控制和傳感器領(lǐng)域。由于發(fā)送的脈沖是單一的符號(hào)，OOK發(fā)射機(jī)電路能量效率很高。為了實(shí)現(xiàn)低功耗，本文設(shè)計(jì)的OOK發(fā)射機(jī)在產(chǎn)生信號(hào)脈沖的同時(shí)，多出一路用于開(kāi)關(guān)通斷相應(yīng)電路的功耗控制信號(hào)，允許發(fā)射機(jī)在傳輸“0”時(shí)處于休眠狀態(tài)。采用0.13μm CMOS工藝實(shí)現(xiàn)3-5 GHz脈沖體制超寬帶OOK發(fā)射機(jī)，后仿顯示發(fā)射機(jī)在10 Mbps傳輸速率時(shí)輸出電壓峰峰值55

4、0 mV，能量效率32 pJ/Pulse。
　　 數(shù)字視頻廣播對(duì)射頻前端接收機(jī)的低噪聲系數(shù)要求很高，作為射頻前端接收機(jī)的第一級(jí)，低噪放決定著整個(gè)接收機(jī)的噪聲特性。本文針對(duì)傳統(tǒng)反饋電阻低噪放噪聲系數(shù)大的問(wèn)題，采用交叉耦合連接復(fù)合NMOS/PMOS晶體管對(duì)技術(shù)，部分抵消輸入晶體管所產(chǎn)生的噪聲，理論證明該結(jié)構(gòu)可以達(dá)到很低的噪聲性能。采用0.18μm CMOS工藝實(shí)現(xiàn)低噪放，測(cè)試顯示低噪放的噪聲系數(shù)在900 MHz時(shí)最小值為2.3 dB