超低功耗植入式接收機中關鍵電路的研究與設計.pdf

1、推進近距離無線通信標準化的美國IEEE的802.15工作組在2012年正式批準了由人體周邊配置的各種傳感器及器件構筑的近距離無線網(wǎng)絡的標準“IEEE802.15.6”。這是被稱為“軀域網(wǎng)(BodyArea Network，BAN)”的通信方式。超再生接收機架構由于其低功耗的特點，適合應用于軀域網(wǎng)中的植入式芯片的領域。
　　本論文基于SMIC0.18μm CMOS工藝，對超再生接收機中的低噪聲放大器(Low Noise Amplif

2、ier，LNA)和超再生振蕩器(Super Regenerative Oscillator，SRO)進行設計。低噪聲放大器以源極電感負反饋結構為基礎，采用gmfT/ID的方式優(yōu)化LNA的偏置電壓，采用gm-b(o)ost技術提高LNA的增益，采用CGD抵消的結構提高反相隔離度。實現(xiàn)低噪聲放大器在低電壓，超低功耗的情況下達到較高的增益，同時可以達到很低的噪聲系數(shù)和良好的線性度，滿足植入式超再生接收機的應用要求。超再生振蕩器的核心結構基于互

3、補型交叉耦合LC振蕩器，交叉耦合對都偏置在亞閾區(qū)，達到超低功耗的目標，同時保證了超再生振蕩器的起振時間以及輸出幅度。
　　在Cadence軟件環(huán)境下對低噪聲放大器和超再生振蕩器進行了電路前仿真、版圖設計和后仿真。仿真結果表明:本課題所設計的低噪聲放大器，在0.9V～1.1V的電源電壓范圍內，功耗可低至233μW，增益最大可達15.80dB，噪聲系數(shù)最低為3.742dB。輸入1dB壓縮點為-18.0dBm，輸入三階截點為-9.4dB