基于頻率源的低功耗兩點調制發(fā)射機高能效ADC技術研究.pdf

1、隨著無線通信技術的不斷發(fā)展，各種無線通信沒備已廣泛滲入人們的日常生活和工業(yè)控制的方方面面。市場對手持設備提出的要求也從簡單的功能和性能的實現(xiàn)轉變到用戶體驗的提升上來，其中最重要就是電池的使用壽命，所以低功耗、高性能、低成本成為一個產(chǎn)品的核心競爭力所在。頻率源（壓控振蕩器）作為射頻電路的關鍵模塊，其固有的電壓到頻率的轉換特性，可以方便我們實現(xiàn)頻率的調制和電壓域到時間域的轉換。本文分別對采用頻率源的這兩種應用系統(tǒng)的低功耗、高能效實現(xiàn)的關鍵技

2、術進行研究，通過理論分析并給出了實際的芯片驗證。
　　Zigbee協(xié)議具有低成本、高網(wǎng)絡容量的優(yōu)點，同時其數(shù)據(jù)率和最大通信距離可以分別達到250kbps和100米，使其很適合于無線傳感網(wǎng)絡的應用需求。本文基于頻率源實現(xiàn)閉環(huán)鎖相環(huán)的兩點頻率調制，取代傳統(tǒng)基于混頻器上變頻結構的頻率調制，降低系統(tǒng)復雜度，也降低了電路功耗。兩點調制的發(fā)射機通常需要額外校正電路來校正調制路徑間的失配。本文提出了一種電容減敏的技術來降低可變電容的失配，還提出

3、使用交叉偏置技術擴大可變電容管的線性工作范圍。這樣低功耗、低復雜度的系統(tǒng)實現(xiàn)，可在不采用校正電路的情況下，使兩點調制的調制誤差滿足Zigbee系統(tǒng)要求。采用死區(qū)消除的鑒頻鑒相器和高線性、低噪聲的電荷泵來降低Sigma-Delta調制器的噪聲折疊效應，并采用了電容補償?shù)募夹g來提高功率放大器的增益和穩(wěn)定性。所設計電路在0.18μmCMOS工藝實現(xiàn)并測試。
　　伴隨著CMOS工藝尺寸的縮小其電源電壓也不斷降低，傳統(tǒng)高分辨率的電壓域模數(shù)轉

4、換器其每一個量化臺階（電壓分辨率）的電平也隨之降低，帶來的是噪聲的影響變大，需要采用更復雜的結構來抑制噪聲實現(xiàn)更高的分辨率。令人欣慰的是，工藝尺寸的縮小伴隨著器件寄生的減小，導致器件的傳輸延遲時間縮小，也就是時間域的分辨率提高。我們利用頻率源的電壓-頻率的轉換特性將電壓域信號轉成時間域信號。頻率源的電壓-頻率轉換的非線性限制了模數(shù)轉換器的SNDR性能，通常的做法是采用閉環(huán)反饋或者后臺校正的方法，這增加電路的復雜度和功耗。本文提出了采用異