無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由各類傳感器經(jīng)過無線通信的方式形成的一個系統(tǒng)。它作為一種熱門的研究領(lǐng)域,微機(jī)電系統(tǒng)、片上系統(tǒng)、無線通信以及低功耗嵌入式技術(shù)推動了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展。射頻收發(fā)芯片電路作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中重要的一部分,它的發(fā)展同樣至關(guān)重要。本論文由此對射頻收發(fā)機(jī)中的重要組成之一頻率綜合器進(jìn)行了研究,并設(shè)計了應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)頻率綜合器中的壓控振蕩器、鑒頻鑒相器以及電荷泵三個模塊。本論文給出了對應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的頻率綜合器的理論分析,并以此為基礎(chǔ),重點(diǎn)對壓控振蕩器、鑒頻鑒相器和電荷泵電路這三個模塊進(jìn)行設(shè)計。這三個模塊的設(shè)計均是基于TSMC 0.18μm CMOS工藝。首先,本論文給出了一種適用于1V電源電壓的電感電容式壓控振蕩器電路的設(shè)計,并對該電路進(jìn)行了前仿真、版圖設(shè)計以及后仿真。后仿真結(jié)果如下：振蕩調(diào)諧頻率的范圍是4.42-6.64GHz,而1MHz頻偏處和3.5MHz頻偏處的相位噪聲分別是一106.7～-117.5dBc/Hz以及-120.5-～-28.4dBc/Hz,核心電路的功耗范圍是1.1～4.1mW。其次,本論文分別對適用于1V電源電壓的鑒頻鑒相器和電荷泵模塊進(jìn)行了... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的背景和意義
        1.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的介紹
        1.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)
    1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究內(nèi)容和設(shè)計指標(biāo)
        1.3.1 課題研究內(nèi)容
        1.3.2 課題設(shè)計指標(biāo)
    1.4 論文組織架構(gòu)
第2章 鎖相環(huán)頻率綜合器的理論分析
    2.1 頻率綜合器在無線收發(fā)機(jī)中的作用
    2.2 ∑-Δ小數(shù)鎖相環(huán)頻率綜合器的組成模塊與線性模型
    2.3 電荷泵鎖相環(huán)的相位噪聲模型
    2.4 鎖相環(huán)主要性能指標(biāo)
        2.4.1 輸出頻率范圍
        2.4.2 頻率分辨率
        2.4.3 鎖定時間
        2.4.4 相位噪聲
        2.4.5 雜散
    2.5 本章小結(jié)
第3章 LC結(jié)構(gòu)VCO的設(shè)計
    3.1 振蕩器的基本原理概述
        3.1.1 反饋振蕩系統(tǒng)的分析
        3.1.2 能量補(bǔ)償系統(tǒng)的分析
    3.2 振蕩器相位噪聲的模型分析
        3.2.1 線性時不變的模型
        3.2.2 線性時變的模型
    3.3 VCO具體電路的設(shè)計
        3.3.1 VCO具體電路的選擇
        3.3.2 諧振腔設(shè)計
        3.3.3 交叉耦合對管設(shè)計
        3.3.4 開關(guān)電容陣列的設(shè)計
        3.3.5 尾電流源偏置電路陣列的設(shè)計
        3.3.6 二次諧振濾波電路設(shè)計
        3.3.7 緩沖電路的設(shè)計
    3.4 LC VCO電路結(jié)構(gòu)與前仿真驗(yàn)證
        3.4.1 LCVCO電路結(jié)構(gòu)
        3.4.2 LCVCO的前仿真驗(yàn)證
    3.5 LC VCO的版圖設(shè)計與后仿真
        3.5.1 LCVCO的版圖設(shè)計
        3.5.2 LCVCO后仿真
    3.6 LC VCO的測試方案
    3.7 本章小結(jié)
第4章 PFD和CP電路的設(shè)計
    4.1 PFD電路結(jié)構(gòu)的設(shè)計
        4.1.1 PFD的性能指標(biāo)
        4.1.2 常見的PFD的電路結(jié)構(gòu)
        4.1.3 PFD電路的設(shè)計
        4.1.4 各門級電路的優(yōu)化設(shè)計
        4.1.5 PFD電路的前仿真驗(yàn)證
    4.2 CP電路的設(shè)計
        4.2.1 CP電路的性能指標(biāo)與設(shè)計關(guān)鍵
        4.2.2 CP電路結(jié)構(gòu)的選擇
        4.2.3 CP電路的優(yōu)化設(shè)計
        4.2.4 CP電路的前仿真
    4.3 PFD與CP電路的聯(lián)合前仿真
        4.3.1 PFD和CP的聯(lián)合瞬態(tài)前仿真
        4.3.2 PFD和CP的鑒相特性曲線的前仿真
    4.4 PFD與CP模塊的版圖設(shè)計
        4.4.1 數(shù)�；旌舷到y(tǒng)中版圖設(shè)計的注意事項
        4.4.2 PFD電路模塊的版圖設(shè)計
        4.4.3 CP電路模塊的版圖設(shè)計
        4.4.4 PFD和CP電路的整體版圖
    4.5 PFD與CP的后仿真
        4.5.1 PFD電路的后仿真
        4.5.2 CP電路的后仿真
        4.5.3 PFD和CP電路的聯(lián)合后仿真
    4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的手持式移動護(hù)士站的設(shè)計[J]. 許江淳,王晴,劉遠(yuǎn)桃,郗海東.  工業(yè)儀表與自動化裝置. 2015(06)
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博士論文
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碩士論文
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[3]快速鎖定的CMOS電荷泵鎖相環(huán)的研究[D]. 顧銀銀.南京理工大學(xué) 2014
[4]用于UHF RFID零中頻接收機(jī)的Sigma-Delta調(diào)制器的研究與設(shè)計[D]. 欒玉榮.南京郵電大學(xué) 2013
[5]基于DSP的直接數(shù)字頻率合成（DDS）技術(shù)研究[D]. 湯繼星.南京理工大學(xué) 2008
[6]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的追逃研究[D]. 趙雷平.東北大學(xué) 2008
[7]基于數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究[D]. 秦曉軍.西安電子科技大學(xué) 2008
[8]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計的研究[D]. 黃長喜.合肥工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3165084