應(yīng)用于WSN節(jié)點(diǎn)的低電壓低功耗濾波器的設(shè)計.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)是由大量的廉價微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，并通過無線通信方式形成的一個網(wǎng)絡(luò)，它可以監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的物理或環(huán)境信息。如何提高能量利用效率是當(dāng)前WSN應(yīng)用的主要研究問題。隨著集成電路工藝的發(fā)展，WSN大部分能量消耗集中在射頻收發(fā)芯片。低通濾波器和復(fù)數(shù)帶通濾波器作為射頻收發(fā)芯片中重要的模塊，降低濾波器的功耗對整個系統(tǒng)具有重大的意義。
　　本文采用0.18μm CMOS工藝分析和

2、設(shè)計了一種適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中射頻收發(fā)芯片的低電源電壓低功耗的模擬低通濾波器和復(fù)數(shù)帶通濾波器。低通濾波器結(jié)構(gòu)為四階巴特沃斯Gm-C濾波器，采用低功耗二階Gm-C濾波器單元級聯(lián)而成，其偏置電路提供正溫度系數(shù)的偏置電流，使濾波器的跨導(dǎo)在溫度變化時保持穩(wěn)定。復(fù)數(shù)帶通濾波器采用四階Gm-C濾波器結(jié)構(gòu)。頻率搬移跨導(dǎo)采用全差分的結(jié)構(gòu)，并使用工作在線性區(qū)MOS管作為源級退化電阻來拓寬跨導(dǎo)的線性范圍。另外，本文采用自動頻率調(diào)諧電路來消除溫度和工藝

3、角對復(fù)數(shù)帶通濾波器幅頻特性的影響，使濾波器的幅頻特性在-50～80℃的溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。低通濾波器測試結(jié)果顯示，它的工作電流為50μA，帶寬為1.584MHz，在5MHz處阻帶抑制為37.71dB。帶自動頻率調(diào)諧單元的復(fù)數(shù)帶通濾波器的測試結(jié)果顯示，在1V的電源電壓下，它的通帶帶寬為0.8MHz～3.1MHz，對鄰近信號的抑制大于40dB，對鏡像信號的抑制為32dB，工作電流為382μA。
　　本文設(shè)計了一種工作于1V下的CMOS