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时间:2019-05-19
《应用于无线传感网络的0.18μm CMOS E类功率放大器设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、摘要CMOS技术随着上艺的不断进步,低成奉和高集成度的特Jii越来越受到青睐。CMOS上艺如今已经J“泛的应用任射频集成I【l路设计中。但是对丁.发射机中的功率放大器(PA),存在一个T艺选择的问题.射频集成功率放人器的常见T艺自.GaAs、SiGeBiCMOS平DCMOS等。GaAs.T.艺具有较好的射频特性和输出功率能力,但其价格昂贵,.T艺’致性茏;CMOS上艺的功率输山能力不大,适合_J:低功率的场合;ffuSiGeBiCMOS上艺的性能和价格介.J:GaAs羽fCMOSI艺之间。为了达到整个射频前端都集成存同一块CMOSI艺j笛”卜,
2、仃必要对CMOSI艺卜‘的功率放人器设计做一定的研究。本文给出了一个心JHJ于无线传感网络(WSN)的功率放人器设计方法。WSN是一种利川空问上分布的传感器件自动榆测诸如温度、卢音、震动、气压、位移或者污染物等物理或环境变景f内无线网络。它可以廊州剑环境和生念控制、医疗、家庭自动化、交通控制等民川场合,被认为是对2l世纪产生F大影响力的技术之一。论文首先探i寸了几种常规的功率放大器设计方法,经过比较后,为了达到高效率的H的,确定了一个两级的E类放大器结构。经过测试,该功率放大器可以很好的工作在1.2V电源电J玉卜.,输出功率达到5.7dBm.功
3、率附加效率达到20%。输m功率范围从.3dBm可调伞9dBm,满足了WSN系统的要求。电路采刖SMIC0.18一啪lP6MRFCMOS.丁艺设计。整个芯片面移{约1.1×O.9mm2。所设计的功率放大器IU路红输⋯功率羽l功率调节范围卜均满足WSN系统的要求,并f1.有着较高的效率,可以延长电池的T作时l’口J,为WSN传感器节点的实际心.}=
4、j打卜.了幕础。而且,电路利川相对经济的CMOST艺制造,‘‘方面极大降低了芯片成本,此外该电路还可以和收发机的其它电路模块集成在I司一块芯片上,提供了进一步减小芯片成本和面积的nJ‘能。关键词:CMO
5、S,E类功率放人器,无线传感网络AbstractCMOSprocessiswidelyusedinRFintegratedcircuitdesignbecauseofitswell—developedprocess,lowprice,andhighintegratedratio.However,theprogressofRFCMOSdesignSOfarhasbeenmainlyfocusedonthereceiver.Thetransmitter,especiallythepoweramplifier(PA),existsmanytechno
6、logiesforchoice.ThecommonlyusedtechnologiesforRFpoweramplifierdesignareGaAs,SiGeBiCMOSandCMOS.TheGaAsprocesshasexcellenthighfrequencyperformanceandoutputpowercapacity,butitisquiteexpensiveandtheuniformityisbadduetoprocessvariations.Contrarily,CMOSprocesshaslowoutputcapacitya
7、nditissuitableforlowoutputpowerapplications.TheperformanceofSiGeBiCMOSisbetweenGaAsandCMOS.ToachieveacompleteradiosystemonachipbyCMOStechnology,itisessentialtodemonstratethatthepoweramplifiercanbebuiltinthistechnology.Inthispaper'apoweramplifier(PA)forwirelesssensornetwork(W
8、SN)applicationisintroduced.WSNiSawirelessnetworkconsistingofspatiallydistributedautonomousdevicesusingsensorstocooperativelymonitorphysicalorenvironmentalconditions,suchastemperature,pressure,motionorpollutants,atdifferentlocations.itservesasabridgebetweenthephysicalworldand
9、thedigitalworldandpromisetochangeourlive.ItcouldbeexpectedthatWSNwiilbedepl
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