發(fā)布時間：2017-08-21 06:03

  本文關(guān)鍵詞：超再生接收機中低功耗振蕩器及前置放大器設(shè)計

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【摘要】：近年來,物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等概念受到廣泛關(guān)注,得益于此,短距離無線控制系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。超再生結(jié)構(gòu)由于其低成本、低復(fù)雜度、低功耗等特點成為此類應(yīng)用中短距離無線接收機的首選。本文首先概述了超再生接收原理,逐步分析了超再生接收的統(tǒng)一理論。該理論分析基于超再生接收機的通用等效框圖,對于各種實現(xiàn)形式的超再生接收機具有通用性,同時將實際的電路性能參數(shù)與等效分析方程中的參數(shù)進行轉(zhuǎn)化,便于理解各項參數(shù)對超再生振蕩器的影響,指導(dǎo)實際電路設(shè)計。超再生接收機的基本原理是利用輸入信號強度改變振蕩器的起振時間實現(xiàn)巨大的超再生增益,因此超再生接收機設(shè)計的關(guān)鍵是超再生振蕩器的設(shè)計。另外低噪聲放大器作為天線到振蕩器的緩沖,也是影響性能的一個關(guān)鍵模塊。本文深入分析低噪聲放大器在超再生接收機中的作用,設(shè)計了滿足系統(tǒng)工作頻率及緩沖要求的低功耗低噪聲放大器�；趯Τ偕袷幤鞯睦斫�,結(jié)合集成電路設(shè)計的優(yōu)勢,設(shè)計了通過振幅檢測進行自動控制的自熄式超再生振蕩器,能夠有效地應(yīng)對器件離散性以及仿真不精確帶來的振蕩器無法起振或者起振過快的問題,具有超低功耗、工作穩(wěn)定的特點。最后,針對數(shù)字解調(diào)電路的應(yīng)用,設(shè)計了自加速起振超再生振蕩器,有效的提升了靈敏度。文中所設(shè)計的自熄式超再生振蕩器采用中芯國際SMIC0.18μmCMOS工藝實現(xiàn),并進行了流片測試。測試顯示,工作電壓為1.4-1.8V,整個芯片消耗電流1.2-2.0mA,工作頻率為315MHz時,在-80dBm輸入信號強度下,超再生振蕩器依然具有顯著的猝熄頻率差異。自檢測加速起振超再生振蕩器采用標準0.5μm CMOS工藝實現(xiàn),并配合數(shù)字解調(diào)模塊進行測試,通過與未采用自檢測加速機制的方案相比,能夠有效的提高接收靈敏度。
【關(guān)鍵詞】：超再生接收 低噪聲放大器 自熄式超再生振蕩器 自檢測加速起振
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN851;TN752;TN722.71
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 研究背景9
• 1.2 超再生接收機研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 設(shè)計內(nèi)容11-12
• 1.4 論文組織12-13
• 第2章 超再生接收概述及原理分析13-21
• 2.1 超再生接收機框圖13-14
• 2.2 典型的超再生振蕩器通用微分方程分析14-18
• 2.3 拖尾失真18-19
• 2.4 超再生接收機工作模式19-20
• 2.4.1 線性模式19
• 2.4.2 對數(shù)模式19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第3章 低功耗共源共柵低噪聲放大器21-39
• 3.1 應(yīng)用于超再生接收機的低噪聲放大器性能指標21-23
• 3.1.1 系統(tǒng)靈敏度與噪聲系數(shù)21-22
• 3.1.2 增益22-23
• 3.1.3 輸入阻抗匹配與反向隔離度23
• 3.1.4 線性度23
• 3.2 噪聲源23-25
• 3.2.1 晶體管溝道熱噪聲23-24
• 3.2.2 閃爍噪聲24
• 3.2.3 晶體管柵噪聲24-25
• 3.3 源級電感負反饋低噪聲放大器的分析25-32
• 3.3.1 輸入阻抗計算25-28
• 3.3.2 增益計算28
• 3.3.3 共源共柵低噪聲放大器的噪聲優(yōu)化28-32
• 3.4 低噪聲放大器的設(shè)計32-37
• 3.4.1 電路設(shè)計33-34
• 3.4.2 仿真結(jié)果34-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 第4章 自熄式超再生振蕩器設(shè)計39-63
• 4.1 自熄式超再生接收機與他熄式超再生接收機39-41
• 4.2 超再生振蕩器的綜合設(shè)計41
• 4.3 核心振蕩器設(shè)計41-48
• 4.3.1 振蕩器工作原理41-43
• 4.3.2 振蕩電路的設(shè)計43-45
• 4.3.3 仿真分析45-48
• 4.4 猝熄電路分析與設(shè)計48-51
• 4.4.1 猝熄波形分析48-50
• 4.4.2 猝熄電路設(shè)計50-51
• 4.5 包絡(luò)檢波器51-54
• 4.5.1 包絡(luò)檢波器的工作原理51-52
• 4.5.2 包絡(luò)檢波器設(shè)計52-53
• 4.5.3 包絡(luò)檢波器仿真分析53-54
• 4.6 超再生振蕩器時序設(shè)計及整體仿真54-56
• 4.7 超再生振蕩器及包含前置放大器總體版圖及后仿真56-58
• 4.7.1 版圖設(shè)計56-57
• 4.7.2 超再生接收系統(tǒng)后仿真57-58
• 4.8 超再生接收機的測試58-61
• 4.9 本章小結(jié)61-63
• 第5章 自檢測加速起振超再生振蕩器設(shè)計63-75
• 5.1 自檢測加速起振機制的實現(xiàn)63-69
• 5.1.1 峰值檢波電路設(shè)計63-65
• 5.1.2 反饋信號電路的設(shè)計65-66
• 5.1.3 尾電流控制66-67
• 5.1.4 自檢測加速起振超再生振蕩器仿真結(jié)果67-69
• 5.2 自檢測加速起振超再生振蕩器的版圖設(shè)計及后仿真69
• 5.3 測試方案與結(jié)果69-73
• 5.4 本章小結(jié)73-75
• 第6章 總結(jié)與展望75-77
• 參考文獻77-81
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文81-83
• 致謝83

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1 陳雨;超再生接收機中低功耗振蕩器及前置放大器設(shè)計[D];東南大學(xué);2016年

2 梁棟梁;植入式超再生接收機中高性能ASK解調(diào)模塊的設(shè)計[D];東南大學(xué);2016年

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本文編號：711194