應(yīng)用于WSN節(jié)點(diǎn)的PGA和Sigma-Delta小數(shù)分頻頻率合成器的設(shè)計(jì).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是一種由大量的無線傳感器節(jié)點(diǎn)組成組成的網(wǎng)絡(luò)，可以應(yīng)用于環(huán)境檢測(cè)、醫(yī)療護(hù)理、目標(biāo)跟蹤、城市信息化建設(shè)等領(lǐng)域?？删幊淘鲆娣糯笃?PGA)位于WSN接收機(jī)中，它可以根據(jù)接收信號(hào)的強(qiáng)度調(diào)整信號(hào)幅度使ADC輸入端的信號(hào)幅度保持基本不變。Sigma-Delta（∑-△）小數(shù)分頻頻率合成器是WSN收發(fā)機(jī)中重要的模塊，用于提供本振信號(hào)，其性能影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。
　　 本文采用TSMC0.18μmRFCMOS工藝設(shè)計(jì)并實(shí)

2、現(xiàn)了一個(gè)工作在2MHz、電壓增益變化范圍為0dB～60dB、增益變化步長2dB的PGA，整個(gè)PGA包含三個(gè)部分:0dB～56dB可變?cè)鲆婕?jí)、單位增益緩沖級(jí)和0dB～14dB可變?cè)鲆婕?jí)。其中0dB～56dB可變?cè)鲆婕?jí)中的放大器采用開環(huán)放大器結(jié)構(gòu)，提供的增益變化步長為14dB，緩沖級(jí)起到隔離前后兩增益級(jí)的作用，0dB～14dB可變?cè)鲆婕?jí)采用將運(yùn)算放大器接成電壓電流負(fù)反饋的閉環(huán)結(jié)構(gòu)，提供的增益變化步長為2dB。完成了PGA的電路設(shè)計(jì)、前仿真、

3、版圖設(shè)計(jì)、后仿真并流片測(cè)試，芯片測(cè)試結(jié)果表明:在1.8V電源電壓下，電壓增益變化范圍為-0.25dB～65dB，增益變化步長為1.2dB～2.8dB，增益誤差小于1dB，輸出信號(hào)擺幅為2Vpp，PGA工作電流為2.2mA。
　　 本文給出了一種用于分析∑—△小數(shù)分頻頻率合成器的行為級(jí)仿真方法，詳細(xì)論述了頻率合成器中各模塊電路的設(shè)計(jì)。鑒頻鑒相器(PFD)采用非平衡延時(shí)結(jié)構(gòu)。壓控振蕩器(VCO)低的調(diào)諧增益(KVCO)可以減小了環(huán)路

4、濾波器(LPF)的面積。本設(shè)計(jì)把VCO的工作頻率范圍分成64個(gè)子帶從而得到較小的KVCO?！?△調(diào)制器采用三階MASH1-1-1的結(jié)構(gòu)來抑制調(diào)制器的量化噪聲。本文采用TSMC0.18μmRFCMOS工藝設(shè)計(jì)了一款2.3GHz～2.5GHz的∑-△小數(shù)分頻頻率合成器，文中給出了電路設(shè)計(jì)、前仿真結(jié)果和版圖設(shè)計(jì)。前仿真結(jié)果表明:在1.8V電源電壓下，VCO的調(diào)諧范圍為4.6GHz～5.5GHz，KVCO為26MHz/V～35MHz/V，在振蕩