一种全工收发器芯片的设计

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1、分类号——学校代码!鲤8Z学号2QQ3笪!§§QQZ§密级——掌卞科技大署硕士学位论文一种全工收发器芯片的设计学位申请人：学科专业：指导教师：答辩日期：郭艳微电子学与固体电子学应建华副教授2006年5月1o日华中科技大学硕士学位论文摘要在自动化领域，随着分布式系统的发展，出现了支持多节点和远距离通信的RS-485总线标准。该标准具有硬件设计简单、控制方便、成本低廉等优点，可应用在各种收费系统和现场监控系统，如小区水表自动收费系统、沐浴计价系统、出入口控制系统和交通监控系统等。RS-485的广泛应用也带来接口器件的巨大市场。因而，设计RS485收发器具有很

2、大的社会经济效益。本文完成了低功耗RS-485总线全工收发器芯片的晶体管级电路设计及版图设计。完成的主要工作包括各单元电路的设计和版图的绘制。其主要性能参数为：待机功耗低于lnA，最大通信速度250kbps，最大通信距离400m，最大负载节点为32个。考虑到本文设计的收发器主要定位于长距离通信应用场合，其现场应用环境相对恶劣，故本文的设计不仅要能满足通信的要求，还要能实现芯片自我保护功能，如短路保护、开路保护、雷击保护、过温保护等。该芯片采用O．8／zmCMOS高压工艺实现。利用CadenceSpectre对各部分电路进行了仿真，仿真结果完全满足设计要求

3、，同时利用CadenceVmuoso进行版图绘制。目前该芯片已流片完成，正在进行测试．关键词：RS-485CMOS全工收发器短路保护开路保护雷击保护过温保护华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofthedistributionsysteminautomationfield，theRS-485busstandardwhichsupportsmultidropandlongdistancecommunicationbecomespopular．Thisstandardhasmanyadvantages，suchasfl

4、exiblehardwaredesign、convenientcontrolandlowcost，anditCanbeusedforallkindsofehargesystemandfieldsupervisesystem．Soit'sworthtodesignafull-duplextranceiverchip．Inthispaper,alowpowerRS-485BUSfullduplextransceiverchiphasbeendeveloped．Designofeachblockisdescribedindetail，layoutconside

5、rationisalsopresentedinbrief．ThechipalsohasthefoⅡowingfeatures：standbycurrentoflnA,maximdatatransmissionrateof250kbps，maximloadsnumberof32．Thechiphasintemalshortcircuitprotection、opencircuitprotection、lightningstrikepmteetionandthermalshutdownprotectioncircuit．Asthechipiswidelyus

6、edinlongdistancedatacommunication，theapplicationenviromentmaypresentanumberofseriousproblemseyendestroythewholecircuitwithoutthoseinternalprotectioncircuit．TheO．8／tmHi曲VoltageCMOSprocessisusedtofabricatethischip．WeuseCadenceSpectretorBnsimulation,andresultsofsystemsimulationindic

7、atethattheperformanceofthiscircuitmeetsexactlywimthedesign90als．Meanwhile,Weu∞CadenceVirtuosotoeditlayout．Thechiphasbeentapedout,andisundertestingrightlloW．Keywords：RS-485CMOSFull-duplexmmscuiverShortckeuitprotectionOpencircuitprotectionlightningstrikeprotectionThermalprotectionⅡ

8、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究