低功耗頻率綜合器中可編程計數(shù)器和自動頻率校準單元的設計與實現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網絡(WirelessSensorNetwork，WSN)是采用無線通信方式形成的一個多跳自組織網絡，廣泛應用于災害預測、環(huán)境科學、城市信息化建設、交通管理等領域，是信息感知和采集領域的一場革命。隨著無線傳感網應用的發(fā)展，對高性能、低功耗、高集成度射頻收發(fā)芯片的需求越來越迫切。
　　 頻率綜合器可以為收發(fā)機提供低噪聲的、穩(wěn)定的、可編程的本地振蕩信號，其性能決定或影響著整個無線收發(fā)系統(tǒng)的性能和成本，是收發(fā)機芯片的關鍵組成

2、部分。在基于電荷泵鎖相環(huán)頻率綜合器中，可編程計數(shù)器是一個非常重要的模塊，它是頻率綜合器能夠正確地在各個信道之間進行切換的關鍵。自動頻率校準單元能夠快速地選擇中心頻率最靠近目標頻率的調諧曲線，是頻率綜合器能夠快速鎖定的決定性因素。
　　 本文在介紹鎖相環(huán)頻率綜合器的基本結構、工作原理和線性化模型的基礎上，對應用于WSN頻率綜合器中的可編程計數(shù)器和自動頻率校準的各種實現(xiàn)方案和性能指標進行了討論，并根據(jù)各種實現(xiàn)方案的結構特點，采用TS

3、MC0.18μmCMOS工藝和半定制設計流程，設計了一個基于吞咽脈沖的可編程計數(shù)器和一個開環(huán)快速鎖定的自動頻率校準單元。對相應的模塊分別進行了前仿真、版圖設計和后仿真，并對可編程計數(shù)器進行了流片。后仿真結果表明:可編程計數(shù)器和自動頻率校準單元功能正確。測試結果表明:1V電源電壓下，可編程計數(shù)器在各種分頻比狀態(tài)下，功能正確，最高工作頻率范圍為200MHz，功耗為0.608mW，輸入時鐘的峰峰值最低為200mV，核心面積為0.34mm2。<