论文部分内容阅读
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是众多的传感器通过无线通信的方式,相互联系,处理、传递信息的网络。它可以实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对这些信息进行处理,传送给所需用户。无线传感器网络在军事、工业等很多方面都将有着广泛的用途,近年来在国际上引起了广泛的重视和投入。
本文设计了应用于WSN节点中发射系统的模拟有源低通滤波器和上混频器。本文首先对滤波器的分类、逼近方法和综合进行了详细的描述,并且详细比较了各种不同的综合方法。本次设计的低通滤波器采用4阶低通型Butterworth结构,而且采用了一种“Active-gm-RC”的综合方法。这种电路的优点是运放的单位增益带宽可以和滤波器的-3dB带宽有相同的数量级,这样电路的功耗可以很小。为了使滤波器的-3dB带宽稳定,本文采用片内自动校准RC时间常数的辅助电路。
设计的上混频器采用改进型的Gilbert单元结构,对基带输入差分对管采用源极负反馈来提高混频器的线性度。本文采用TSMC 0.18μm CMOS工艺设计了低通滤波器和上混频器,并对电路进行了后仿真验证,结果均满足设计要求。
最后对芯片进行了在片测试,混频器在未接200Ω负载时,输入ldB压缩点和转换增益的测试结果分别为-ldBm和-0.5dB,混频器主体电路和Buffer电路消耗的总电流为16mA,基本达到设计要求。