【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起,我們身邊涌現(xiàn)了大量的無線終端以及許多應(yīng)用系統(tǒng),如智能家居、自動抄表、噴灌系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、氣象監(jiān)測、無人機、無線體域網(wǎng)、汽車無鑰匙進入系統(tǒng)等�？梢韵胂笤诓痪玫奈磥頃霈F(xiàn)更多的無線設(shè)備連接至云端。在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計中,實現(xiàn)信息收集和傳遞的部分叫作無線傳感網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)節(jié)點。其是由眾多分布在終端或監(jiān)測區(qū)的低功耗、低成本的小型傳感無線收發(fā)裝置組成,并由相應(yīng)的無線通訊標準(藍牙、Zigbee等)形成一個能夠自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。整個系統(tǒng)對功耗和集成度的要求比較高。因此研究低功耗、高集成度的射頻無線收發(fā)芯片對整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具有重大意義。濾波器作為射頻無線收發(fā)芯片的重要組成部分,其性能嚴重影響系統(tǒng)的整體性能。本文對當前主流的無線收發(fā)機架構(gòu)進行了簡單介紹,對比其優(yōu)缺點。其中詳細的介紹了使用較廣的低中頻接收機。復(fù)數(shù)濾波器是低中頻接收機中的重要模塊,為其解決了鏡像信號干擾的問題并實現(xiàn)信號選通。針對應(yīng)用系統(tǒng)中對低功耗、低成本的要求,對比分析了常用的復(fù)數(shù)濾波器特性并提出了一種新型的RC復(fù)數(shù)濾波器結(jié)構(gòu)。通過傳輸函數(shù)的推導(dǎo)進而進行系統(tǒng)優(yōu)化,提高電流效率,減少濾波器中運放使用個數(shù),進而降低電流消耗。運放使用主從控制結(jié)構(gòu),保證線性區(qū)工作的尾電流的恒流性,在保證共模抑制比同時具有低工作電源電壓。設(shè)計中通過降低降低工作電壓和減小消耗電流,降低了功耗同時也減小芯片面積。為降低濾波器會因為工藝、電壓等的偏差及溫度的改變會產(chǎn)生的誤差,文中對濾波器設(shè)計了校準電路模塊,通過RC時間常數(shù)的校準,校正濾波器的頻率特性。本文設(shè)計的濾波器在GSMC0.13μm工藝下利用Cadence平臺中spectre仿真工具進行仿真,得到濾波器中心頻率為500KHz,3dB帶寬為270KHz;中心頻率處鏡像抑制比達到42.92dB;在中心頻率處的增益達到10.72dB;通帶內(nèi)紋波為0.454dB。濾波器的工作電壓為0.7V,整體功率消耗為0.54mW。滿足了無線傳感網(wǎng)絡(luò)對濾波器的設(shè)計要求。最后對整個有源復(fù)數(shù)濾波器的研究進行了總結(jié),并在已有的設(shè)計工作上展望了未來的設(shè)計。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN713

【參考文獻】

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本文編號：2593546