應(yīng)用于WSN的低功耗小數(shù)分頻器和頻率綜合器的設(shè)計(jì).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是一種由大量的無線傳感器節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)，可以應(yīng)用于環(huán)境檢測、醫(yī)療護(hù)理、目標(biāo)跟蹤、城市信息化建設(shè)等領(lǐng)域。應(yīng)用于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的射頻收發(fā)機(jī)主要基于IEEE802.15.4(Zigbee)協(xié)議，包括工作在2.4GHz的公用頻段和工作在780MHz～924MHz的中國、歐洲、北美頻段。本論文主要對(duì)工作在中國、歐洲、北美頻段的無線收發(fā)機(jī)頻率綜合器和∑-△小數(shù)分頻器進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。
　　 本文在給出鎖相環(huán)頻率綜合器系

2、統(tǒng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)和確定了鎖相環(huán)環(huán)路參數(shù)和各模塊性能指標(biāo)，并使用Simulink對(duì)鎖相環(huán)進(jìn)行了行為級(jí)仿真驗(yàn)證。詳細(xì)闡述了低功耗小數(shù)分頻器的設(shè)計(jì)。小數(shù)分頻器由高速二分頻器、一個(gè)可變分頻比46～56的整數(shù)分頻器和∑-△調(diào)制器構(gòu)成。其中整數(shù)分頻器包括7/8雙模分頻器和可編程計(jì)數(shù)器。為了適應(yīng)低功耗的要求，前向相位切換技術(shù)被運(yùn)用到雙模分頻器中?！?△調(diào)制器采用單環(huán)三階前饋結(jié)構(gòu)以減小電荷泵動(dòng)態(tài)導(dǎo)通時(shí)間。小數(shù)分頻器采用TSMC0.18umRFCMO

3、S工藝設(shè)計(jì)，后仿真結(jié)果表明小數(shù)分頻器在1～2.8GHz輸入頻率下分頻比范圍（不含二分頻）為48.625～57.75，分頻比精度（不含二分頻）1/2^16，工作電流2.09mA。對(duì)頻率綜合器電路和版圖進(jìn)行了整合設(shè)計(jì)，版圖面積約為1.74mm2。使用SpectreVerilog對(duì)頻率綜合器進(jìn)行了混合瞬態(tài)仿真，仿真和估算結(jié)果表明，在1.8V電源電壓下，頻率綜合器輸出頻率為778～924MHz，頻率分辨率244Hz，鎖定時(shí)間約為35us;在1M