低功耗低調(diào)諧增益Lc-VCO及快速AFC環(huán)路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf_第1頁(yè)
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1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN,Wireless Sensor Network)是一種由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò),主要應(yīng)用于醫(yī)療護(hù)理、目標(biāo)跟蹤、環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)控制等領(lǐng)域。隨著WSN技術(shù)的發(fā)展,對(duì)射頻收發(fā)芯片中頻率綜合器的穩(wěn)定性要求不斷提高。作為頻率綜合器中的關(guān)鍵模塊,壓控振蕩器(VCO,Voltage-controlled Oscilator)及自動(dòng)頻率校準(zhǔn)(AFC,Automatic Frequency Calibratio

2、n)環(huán)路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)具有重要的理論和工程應(yīng)用價(jià)值。
  本文對(duì)PLL頻率綜合器原理進(jìn)行闡述,給出應(yīng)用于WSN的頻率綜合器系統(tǒng)架構(gòu),并且針對(duì)IEEE802.15.4協(xié)議確定了VCO和AFC指標(biāo)。LC-VCO采用自動(dòng)電流校準(zhǔn)(ACC,Automatic Current Calibration)技術(shù)實(shí)現(xiàn)低功耗。AFC采用較高頻率的雙模分頻器輸出作為基礎(chǔ)時(shí)鐘,并用二進(jìn)制算法進(jìn)行索引,實(shí)現(xiàn)了AFC環(huán)路的快速鎖定。文中給出了詳細(xì)的電路設(shè)計(jì)過(guò)程

3、和前仿真結(jié)果、版圖設(shè)計(jì)和后仿真結(jié)果,并采用臺(tái)積電0.18μm射頻CMOS工藝進(jìn)行流片。AFC環(huán)路芯片測(cè)試結(jié)果顯示,1.8V電源電壓下,VCO最低工作電流為0.3mA,調(diào)諧頻率范圍為4.380~5.108GHz。其中四條調(diào)諧曲線(0101~0010)覆蓋需要的32個(gè)頻點(diǎn),調(diào)諧增益為78~84MHz/V。在最小電流下,VCO自由振蕩頻率為4.894GHz,測(cè)試得到VCO的相位噪聲為-106.6dBc/Hz@1 MHz和-118.3 dBc/

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