基于CMOS工艺的EBPSK调制电路设计

发布时间：2017-09-12 22:33

  本文关键词：基于CMOS工艺的EBPSK调制电路设计

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【摘要】：在频谱资源贵如黄金的今天,提高频谱利用率成为通信技术发展新的突破口,超窄带通信就是一种可极大提高频谱利用率的新技术。随着超窄带通信技术的理论研究越来越深入,其实用化技术也逐渐提上议事日程。本文采用TSMC0.18 μm CMOS工艺,设计载波频率在200 MHz-2.4 GHz范围的EBPSK调制芯片,要求在三种特殊的调制模式(反相调制模式、MCM调制模式和窄脉冲调制模式)中可自由选择,并且在50 Ω负载上输出调制信号的幅度大于300 mV。系统总体结构分为三大模块：单转双电路、开关调制电路和输出放大缓冲电路。由于载波信号频带范围宽,输入信号幅度大,特采用了带源极负反馈的单转双电路；为保证后续开关电路的开和关的准确性,增加了补偿电容来降低输出两路信号的相位不匹配。对于开关调制电路模块,本文采用的是双平衡MOS开关调制电路,可有效抑制输入端、开关控制端到输出端的泄漏,使得输出波形更加纯净。为使输出调制信号不失真输出,本次设计在输出缓冲中采用了并联峰化技术以提高输出电路带宽,采用三级共源放大电路,使输出信号在50Ω负载上的幅度远大于300 mV。本次设计的芯片经过了在片测试和键合测试的验证,测试结果显示,在200 MHz-2.4 GHz频带范围内,电路能够实现正确的调制功能,各频率下信号幅度均大于300 mV。在片测试芯片总功耗为30 mA×1.8 V(包括输出缓冲在内),芯片面积为510μm × 740 μm。
【关键词】：超窄带通信 EBPSK调制 反相调制 MCM调制 窄脉冲调制
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN402;TN911.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 课题背景和意义8-9
• 1.1.1 超窄带通信的概述8
• 1.1.2 国内外发展现状8-9
• 1.2 本文研究的主要内容9-10
• 1.3 论文的组织结构10-12
• 第2章 超窄带通信和EBPSK调制的基本理论12-22
• 2.1 超窄带通信的基本理论12-14
• 2.1.1 超窄带通信的基本介绍12-13
• 2.1.2 载波通信方式13-14
• 2.1.3 零群延迟滤波器14
• 2.1.4 超窄带的应用14
• 2.2 EBPSK的基本原理14-18
• 2.2.1 传统BPSK的基本原理14-16
• 2.2.2 EBPSK调制16-18
• 2.2.3 EBPSK解调18
• 2.3 EBPSK调制的三种特殊调制模式18-20
• 2.3.1 反相调制18-19
• 2.3.2 MCM调制19
• 2.3.3 窄脉冲调制19-20
• 2.4 本章小结20-22
• 第3章 EBPSK调制电路设计22-42
• 3.1 电路总体框架设计22
• 3.2 单转双电路设计22-26
• 3.2.1 常用的单转双电路22-24
• 3.2.2 单转双电路设计24-26
• 3.3 开关调制电路设计26-36
• 3.3.1 MOS开关及其非理想特性26-30
• 3.3.2 MOS开关调制电路的常用结构30-32
• 3.3.3 开关调制电路设计32-36
• 3.4 输出放大缓冲电路设计36-41
• 3.4.1 共源放大电路及其带宽要求36-38
• 3.4.2 带宽扩展技术38-40
• 3.4.3 缓冲电路设计40-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第4章 EBPSK调制电路版图设计42-48
• 4.1 版图设计42-44
• 4.2 后仿结果与分析44-47
• 4.3 本章小结47-48
• 第5章 EBPSK调制电路的测试48-58
• 5.1 在片测试48-53
• 5.2 键合测试53-56
• 5.3 本章小结56-58
• 第6章 总结和展望58-60
• 参考文献60-61
• 攻读硕士期间发表论文61-62
• 致谢62

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本文编号：839911