用于電力線通信的CMOS模擬前端集成電路關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、電力線通信（PLC）技術(shù)可通過傳輸電力的相同路線傳輸數(shù)據(jù)，從而可為各種應(yīng)用提供低成本通信介質(zhì)，該技術(shù)也可以用于同軸電纜、電話線等媒體來傳輸。PLC通過取消設(shè)備互聯(lián)所需的其他連線，不但可以大幅降低系統(tǒng)成本，減少構(gòu)建新的通信網(wǎng)絡(luò)的支出，提高可靠性，同時(shí)還可在其他聯(lián)網(wǎng)成本高昂的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高效通信。然而，電力線自身噪聲較大，需要高穩(wěn)健架構(gòu)確保數(shù)據(jù)可靠性。接收發(fā)送器（Transceiver）作為整個(gè)電力線通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵接口模塊，隨著CMOS集成

2、電路技術(shù)的發(fā)展，正受到越來越多的關(guān)注、研究和開發(fā)。
　　電力線通信模擬前端收發(fā)器的第一級(jí)通常為低噪聲放大器（LNA），本文結(jié)合R-2R結(jié)構(gòu)電阻衰減器，以全差分差動(dòng)放大器為核心模塊，設(shè)計(jì)了一款可變?cè)鲆娴驮肼暦糯笃??；赟MIC0.18um CMOS工藝的仿真結(jié)果顯示，其增益動(dòng)態(tài)范圍為12dB，3dB帶寬大于100MHz，最大增益處輸入1dB壓縮點(diǎn)、輸入三階交調(diào)點(diǎn)分別為2.91dBm、12.91dBm，20MHz處的輸入?yún)⒖荚肼暈?.

3、297nV/√Hz，在0V～3.3V的輸入共模電壓變化范圍內(nèi)第一級(jí)輸出共模電壓穩(wěn)定不變，3.3V供電電壓下的功耗為43mW。
　　同樣，作為收發(fā)器中不可或缺的一個(gè)模塊，自動(dòng)增益控制（AGC）系統(tǒng)的核心部分是可變?cè)鲆娣糯笃鳎╒GA，Variable Gain Amplifier）。本文采用二進(jìn)制權(quán)轉(zhuǎn)換和增益可配置技術(shù)設(shè)計(jì)了一個(gè)可編程增益放大器（PGA），其增益與工藝、溫度變化無關(guān)，在保持較小增益誤差的同時(shí)將dB-線性增益范圍擴(kuò)大一倍

4、。采用SMIC0.18um CMOS工藝進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果表明本文所設(shè)計(jì)的PGA的dB-線性增益動(dòng)態(tài)范圍為42dB（-21dB～21dB），增益誤差小于±0.54dB，最大增益處的3dB帶寬為60MHz、噪聲系數(shù)小于15dB，輸入1dB壓縮點(diǎn)（P1dB）和輸入三階交調(diào)點(diǎn)（IIP3）的變化范圍分別是-9.2dBm～0dBm和-5dBm～17.4dBm，0～100℃的溫度變化范圍內(nèi)最大增益誤差不超過0.85dB，3.3V電源電壓下消耗的平均