【摘 要】
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基准源作为接收芯片中偏置电压和电流的产生源,其性能对接收芯片的总体性能有着重要影响。研究开发出一种适用于无线传感网络中接收芯片的基准源对提高整个网络的通信质量、电
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基准源作为接收芯片中偏置电压和电流的产生源,其性能对接收芯片的总体性能有着重要影响。研究开发出一种适用于无线传感网络中接收芯片的基准源对提高整个网络的通信质量、电池续航能力都有着重要意义。
论文设计了一种适用于Zigbee标准的无线传感网络接收芯片的基准源。论文首先论述了基准源的作用和性能指标,介绍了基准电压源的种类、理论基础和研究现状,确定了基准源的设计指标。论文设计的基准源主要包括带隙基准电压源电路以及基准电流源电路两大部分。在带隙基准电压源部分,设计了电流模结构的低压带隙基准电压源核心电路,详细分析了其失配、噪声对带隙基准电压源的影响,并设计了一个低失调电压,低噪声,无尾电流的误差放大器;在基准电流源部分,论文利用增益提升(gainboost)技术提高基准电流输出级的阻抗来减小负载的影响;另外,论文对基准电压源进行低压低功耗改进设计,并利用亚阈值和体效应技术设计了一种可以完全由标准数字CMOS工艺实现的超低压低功耗基准电压源。
论文所设计的适用于Zigbee接收芯片的基准源基于SMIC公司的0.18μm工艺进行仿真和版图设计并流片测试。测试结果显示基准电压源的温度系数为32.4ppm/℃,线性校准率为0.25mV/V,达到设计指标要求。另外,对低压低功耗方面进行改进设计的基准电压源也基于SMIC0.18μm工艺进行了仿真,仿真结果显示温度系数为4.6 ppm/℃,电源电压可低于0.6V,功耗仅34.8nW。
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