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1、可見光通信系統(tǒng)發(fā)射模塊的關(guān)鍵集成電路可見光通信系統(tǒng)發(fā)射模塊的關(guān)鍵集成電路設(shè)計設(shè)計DesignofTheKeyIntegratedCircuitfTransmitterofVisibleLightCommunicationSystem學科專業(yè):微電子學與固體電子學作者姓名:閆俊松指導教師:毛陸虹教授天津大學電子信息工程學院二零一六年十二月I摘要可見光通信(VLC)技術(shù)利用LED的高速調(diào)制特性,將LED的照明和無線光通信結(jié)合提供了一種全新的
2、無線通訊方式??梢姽馔ㄐ偶夹g(shù)具有發(fā)射功率高、安全性高、無電磁污染以及無需申請頻譜許可等優(yōu)勢,使其在無線通信領(lǐng)域得到了越來越多的重視。CMOS工藝由于有及程度高與成本低等諸多優(yōu)點在無線通訊領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。隨著可見光技術(shù)的發(fā)展,迫切需要研制用于可見光通信的專用集成電路芯片。本文首先介紹了可見光通信技術(shù)的發(fā)展和趨勢,分析了可見光通信的研究進展。對可見光通信技術(shù)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、鏈路、信道、編碼方式等進行了深入分析,并介紹了LED光源以及光電二極管
3、的相關(guān)理論,對LED的伏安特性、調(diào)制特性、光譜特性、輻射特性進行了具體分析,分析了光電探測器的工作特性和特性參數(shù)。最終選擇了本次設(shè)計的紅光LED和相應(yīng)的PIN探測器,根據(jù)所選器件設(shè)計了相應(yīng)的發(fā)射機和接收機,搭建了測量LED頻率響應(yīng)的可見光通信系統(tǒng),并對紅光LED的頻率響應(yīng)曲線進行了測量。重點研究了LED預(yù)加重電路的原理并根據(jù)前面測量的LED頻率響應(yīng)曲線設(shè)計了基于標準CMOS工藝的帶有預(yù)加重電路的LED調(diào)制驅(qū)動電路,對集成電路版圖的設(shè)計進
4、行了簡單介紹,并進行了LED預(yù)加重調(diào)制驅(qū)動電路的版圖設(shè)計,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)過設(shè)計相應(yīng)的PCB測試電路板對本次試驗所設(shè)計的芯片進行了帶寬測試,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,增大了可見光通信系統(tǒng)的傳輸能力。本文最后對文章進行了總結(jié),并說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:可見光通信,集成電路,預(yù)加重
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