2.4GHz无线发射机中数模转换器的研究与设计

发布时间：2017-05-23 23:04

  本文关键词：2.4GHz无线发射机中数模转换器的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,无线通信一直是国内外集成电路研究与设计的热点领域,所具有的高灵活性,高机动性使它的应用日益广泛,而应用于人员定位、有源标签识别、停车场管理和电子医疗等领域的射频无线发射机更是焦点中的焦点。数模转换器(Digital to Analog Converter,简称为DAC)是射频无线发射机中不可缺少的一部分,它的作用是将数字信号转换成模拟信号。本论文以设计2.4GHz无线发射机中的DAC为目标,研究并设计符合项目要求的低功耗、高性能、低成本DAC。首先较为全面地概括了DAC的研究背景与国内外发展现状,介绍了DAC的基本原理和结构,讨论了有关DAC的一些基本设计思路和方法。通过对几种典型的DAC结构进行详细的分析与优缺点的比较,并结合项目需求,拟定了一个6位DAC整体电路的设计方案。通过模块化的设计方式设计了6位DAC的内部关键电路,主要包括基准电压源、加权网络、二进制开关、低通滤波电路(Low Pass Filter,简称为LPF)和运算放大器。对DAC的各个模块进行了仿真验证,仿真结果表明设计的各个模块满足设计要求。最后对整体DAC电路进行分析与仿真,设计DAC版图,对版图进行设计规则检查(Design Rule Check,简称为DRC)和版图-原理图一致性检查(Layout Versus Schematic,简称为LVS)。最后进行流片和测试,测试结果显示DAC可以正常工作。
【关键词】：无线发射机 数模转换器 低通滤波电路 低功耗
【学位授予单位】：中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN792;TN830
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 本课题的研究进展10-14
• 1.3 本课题的主要研究内容14-17
• 第二章 DAC的基本原理与结构17-31
• 2.1 DAC的基本原理17-19
• 2.2 DAC的基本结构19-22
• 2.2.1 电压型DAC19-20
• 2.2.2 电流型DAC20-21
• 2.2.3 电荷型DAC21-22
• 2.3 DAC的特性参数22-28
• 2.3.1 DAC的静态特性参数23-26
• 2.3.2 DAC的动态特性参数26-28
• 2.4 DAC的设计目标与选择的结构28-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 DAC的电路设计31-51
• 3.1 DAC的系统架构31-32
• 3.2 基准电压—电流转换电路的设计32-36
• 3.2.1 带隙基准电压电路的设计32-34
• 3.2.2 基准电压—电流转换电路的设计34-36
• 3.3 可编程控制的调幅电路的设计36-37
• 3.4 R-2R梯形加权网络DAC的设计37-45
• 3.4.1 加权网络的设计37-41
• 3.4.2 电平转换电路的设计41-42
• 3.4.3 差分开关单元的设计42-44
• 3.4.4 时钟同步电路的设计44-45
• 3.5 LPF的设计45-48
• 3.5.1 LPF结构的选择45-47
• 3.5.2 截止频率可调的LPF的设计47-48
• 3.6 运算放大器的设计48-50
• 3.6.1 运算放大器结构的选择48-50
• 3.6.2 运算放大器的仿真结果50
• 3.7 本章小结50-51
• 第四章 DAC的电路仿真51-57
• 4.1 DAC电路的瞬态输出波形仿真51-53
• 4.2 DAC输出的建立时间仿真53-54
• 4.3 LPF的仿真54-56
• 4.4 DAC的性能指标总结56
• 4.5 本章小结56-57
• 第五章 版图设计与芯片测试57-67
• 5.1 版图设计的概述57-59
• 5.1.1 版图的设计规则和技巧57-59
• 5.2 DAC中部分模块的版图设计59-60
• 5.2.1 加权网路中R-2R梯形电阻结构的版图设计59
• 5.2.2 运算放大器的版图设计59-60
• 5.3 版图验证60-61
• 5.4 DAC的整体版图61-62
• 5.5 芯片验证与测试62-65
• 5.6 本章小结65-67
• 第六章 总结和展望67-69
• 6.1 总结67-68
• 6.2 展望68-69
• 参考文献69-71
• 致谢71

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6 刘清`，

本文编号：389282