應(yīng)用于無線傳感網(wǎng)的低電壓低功耗復(fù)數(shù)帶通濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetworks）是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)，具有傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量大和分布環(huán)境多樣化等特點(diǎn)，是一種多跳(Multi-Hop)的自組織（Self-Oragnizing）網(wǎng)絡(luò)。這些傳感器節(jié)點(diǎn)一般由電池供電或者從所處環(huán)境中獲得能量，這些供能模塊具有不可更換或者更換困難的特點(diǎn)。為了延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)的工作壽命，應(yīng)該盡可能的降低其功耗。一個(gè)典型的節(jié)點(diǎn)芯片由傳感器、微處理器、存儲(chǔ)器、供能模塊和射頻收發(fā)機(jī)組成，在這些

2、模塊當(dāng)中，射頻收發(fā)模塊的功耗最高。研究并設(shè)計(jì)應(yīng)用于無線傳感網(wǎng)的低電壓低功耗射頻接收機(jī)芯片具有極其重要的意義。
　　 本文在介紹射頻接收機(jī)結(jié)構(gòu)和復(fù)數(shù)濾波器的基本原理以及系統(tǒng)要求的基礎(chǔ)上，給出了設(shè)計(jì)指標(biāo)。本文選擇了具有高線性度的有源RC結(jié)構(gòu)復(fù)數(shù)帶通濾波器，采用無源LC梯形網(wǎng)絡(luò)模擬法完成從無源LC網(wǎng)絡(luò)到有源RC網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換，使濾波特性對(duì)濾波器電路中反饋電阻和電容的靈敏度最小。復(fù)數(shù)濾波器當(dāng)中的核心電路是運(yùn)算放大器電路，在低電壓低功耗的條件

3、下設(shè)計(jì)高增益帶寬積的運(yùn)算放大器極具挑戰(zhàn)性，本文采用低閾值晶體管和密勒補(bǔ)償技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)。同時(shí)，考慮到工藝角和溫度等不確定因素對(duì)濾波器性能的影響，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)數(shù)字調(diào)諧電路來減小這種影響。本文基于TSMC0.18μmRFCMOS工藝，對(duì)復(fù)數(shù)帶通濾波器及其調(diào)諧電路進(jìn)行了電路設(shè)計(jì)、仿真與優(yōu)化、版圖設(shè)計(jì)和后仿真，并進(jìn)行了流片。芯片的測(cè)試結(jié)果:在1V的電源電壓下，復(fù)數(shù)帶通濾波器的中心頻率為2MHz，帶寬為2.9MHz，鏡像信號(hào)抑制比為2