超低功耗植入式接收機(jī)中關(guān)鍵電路的研究與設(shè)計.pdf

1、推進(jìn)近距離無線通信標(biāo)準(zhǔn)化的美國IEEE的802.15工作組在2012年正式批準(zhǔn)了由人體周邊配置的各種傳感器及器件構(gòu)筑的近距離無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)“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(jī)架構(gòu)由于其低功耗的特點，適合應(yīng)用于軀域網(wǎng)中的植入式芯片的領(lǐng)域。
　　本論文基于SMIC0.18μm CMOS工藝，對超再生接收機(jī)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(jìn)行設(shè)計。低噪聲放大器以源極電感負(fù)反饋結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，采用gmfT/ID的方式優(yōu)化LNA的偏置電壓，采用gm-b(o)ost技術(shù)提高LNA的增益，采用CGD抵消的結(jié)構(gòu)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(dá)到較高的增益，同時可以達(dá)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(jī)的應(yīng)用要求。超再生振蕩器的核心結(jié)構(gòu)基于互

3、補(bǔ)型交叉耦合LC振蕩器，交叉耦合對都偏置在亞閾區(qū)，達(dá)到超低功耗的目標(biāo)，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(jìn)行了電路前仿真、版圖設(shè)計和后仿真。仿真結(jié)果表明:本課題所設(shè)計的低噪聲放大器，在0.9V～1.1V的電源電壓范圍內(nèi)，功耗可低至233μW，增益最大可達(dá)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