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目前常见的射频接收机中,一般用模数转换器来对中频信号进行量化,而且为了配合模数转换器对中频信号的量化,需要自动增益控制模块,这些电路结构复杂,功耗和面积都较大。随着半导体制造工艺的进步,超大规模集成电路的功能越来越强大,单位功耗也越来越低,但是随之带来的电源电压降低问题使模拟电路的设计难度也在增加。与此同时,单个逻辑门的延时也随着工艺的进步而得到降低,这就使在时间领域处理模拟信号变得更有吸引力。 本文分析了实现射频接收机低功耗解调的关键技术,设计了射频接收机中的接收功率检测电路和时间数字转换器。接收机采用高斯频移键控,用不同的频率代表数据,因此在接收机中可以用时间数字转换器来取代模数转换器。本文设计的时间数字转换器基于延时单元结构,将中频信号量化为数字输出。为了使时间数字转化器在工艺、电压和温度变化的情况下都完成对中频信号的量化,自校准电路被用于延时单元延时的校准。时间数字转换器对信号的过零点进行采样,因此不需要自动增益控制模块,只用简单的限幅放大器就可以完成中频信号放大的功能,并且同时完成接收功率的检测。接收功率检测电路采用限幅放大器和整流器组成的连续检波结构,并采用直流消除电路以解决因失配导致的电路阻塞问题。 电路采用TSMC0.18μm工艺,并完成版图。仿真结果表明,限幅放大器在对中频信号进行放大的同时,完成了对低频信号的衰减,功率检测电路的检测范围大于50dB,时间数字转换器可以对频率范围是5.17~7.14MHz的中频信号进行量化,最大的DNL为0.07LSB,最大INL为-0.14LSB。