用于RFID信號到達角度(AOA)定位系統中的ADC設計.pdf

1、隨著標簽芯片成本的不斷降低和RFID系統技術的不斷完善,RFID技術日益滲透到我們生活的方方面面,為我們帶來了方便快捷和安全的生活方式。目前,RFID的主要應用方向之一為物品的標識以及室內物體的定位。
　　 在本文中,針對RFID系統在室內定位領域的應用,介紹了幾種常用的室內定位方法。分析、研究了RFID定位方法之一信號到達角度(AOA)定位方法,對該定位方法做了較為具體的算法分析,闡述了如何利用相鄰信號波程差計算到信號的達角度

2、,進而在二維平面空間得出標簽的坐標值。為了實現該定位方法,文中提出了一種可基于AOA方法的RFID定位系統,該系統包括一個天線組,閱讀器,一組AD轉換器,一個終端處理計算機。在該系統中AD轉換器的性能直接影響到整個系統的定位性能,在本文中選取了10位80MHz流水線ADC作為此定位系統中的模擬數字信號轉換器,對此ADC進行電路仿真,并完成部分電路的流片測試。
　　 在本文的電路仿真中,采用SMIC0.18um RF CMOS工藝

3、,完成了自舉開關電路、全差分增益提高運算放大器、預放大動態(tài)比較器、兩相不交疊時鐘產生電路以及相關數字電路等模塊的設計與仿真。
　　 其中自舉開關電路顯著縮短了開關的導通速度,減小了開關在斷開時電容極板上的電荷注入；全差分增益提高運算放大器具有很高的直流增益,因此縮短了建立時間,提高了ADC的轉換速度；采用預放大結構的動態(tài)比較器,大大提高了比較器的工作頻率,明顯消除了一般動態(tài)比較器的噪聲,而且減小了比較器的失調電壓,對ADC的精度

4、提高有重要的作用。對兩相不交疊時鐘產生電路以及相關數字電路進行優(yōu)化設計,使其和相關的模擬電路更加匹配,提高了ADC的性能。
　　 前端電路仿真完成以后,采用SMIC0.18um RF CMOS工藝,六層金屬互連線,對該流水線ADC的采樣保持級電路進行了版圖設計,對混合信號版圖中模擬數字模塊進行了優(yōu)化布局,減小相互之間的信號串擾,提高電路芯片的可靠性,流片完成以后,利用Protel99SE軟件制作芯片測試用PCB板,在板上焊接與測