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文檔簡介
1、 密 級 碩 士 學(xué) 位 論 文 (全日制專業(yè)學(xué)位碩士) (全日制專業(yè)學(xué)位碩士) 題 目 基于 0.5μm CMOS 工藝的直接式胎壓監(jiān)測芯片設(shè)計與實現(xiàn) (英文 (英文) Design and Realization of Direct Tire Pressure Monitoring Chip Based on 0.5μm CMOS Technology 研 究 生
2、 學(xué) 號: 1402304004 研 究 生 姓 名: 馮春燕 指導(dǎo)教師姓名、職稱 指導(dǎo)教師姓名、職稱: 李琦 教授 申 請 學(xué) 位 類 別: 工程碩士 領(lǐng) 域: 集成電路工程 論 文 答 辯 日 期: 2017 年
3、 6 月 摘 要 I 摘 要 隨著汽車數(shù)量越來越多,由爆胎引起的交通事故越來越頻繁,相應(yīng)地汽車安全行駛問題逐漸成為人們關(guān)注的焦點。輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)—TPMS (Tire Pressure Monitoring System)是保證汽車安全行駛的關(guān)鍵技術(shù)之一,相比國外,我國對 TPMS的研究比較晚,目前還沒有自主知識產(chǎn)權(quán)的成果問世。作為 TPMS 核心器件的輪胎壓力監(jiān)測芯片,其關(guān)鍵技術(shù)也還主要依賴國外巨頭?;诖耍菊n題
4、設(shè)計了一款可應(yīng)用于低頻喚醒機制 TPMS 系統(tǒng)中的直接式胎壓監(jiān)測芯片。它采用 CSMC 0.5μm CMOS 工藝研究與設(shè)計,有效工作電壓至少為 2.6V,正常工作時的溫度范圍是-35℃~125℃,采用的幀結(jié)構(gòu)為 32 位,基帶速率標稱值為 500bps。 直接式胎壓監(jiān)測芯片主要利用 3V 紐扣電池進行供電,通過智能控制、處理輪胎信息得到適合于通信用的數(shù)據(jù)幀信號,實現(xiàn)對輪胎溫度或壓力等信息的實時監(jiān)測。電路包括電源管理、AD 轉(zhuǎn)換和基帶編
5、幀三大模塊。其中,電源管理模塊采用跳周期調(diào)制方式,保證芯片在跳過的周期內(nèi)無功耗產(chǎn)生;AD 轉(zhuǎn)換模塊采用逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu),不僅電路簡單而且分辨率高;基帶編幀模塊以幀為單位,采用歸零碼的編碼形式實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的并串轉(zhuǎn)換。本文對每個模塊中的子電路都進行了詳盡的分析,其中比較深入研究的電路包括:帶隙基準源、AD 轉(zhuǎn)換模塊和基帶編幀模塊中的子電路。 所有電路的設(shè)計都是在 Cadence 平臺上實現(xiàn),首先利用仿真軟件對每個子電路以及模塊間的級聯(lián)
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