超再生Ir-UWB接收机的研究与设计

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超宽带(UWB)是一种非常有前景的技术,主要应用在两个方面。第一方面是短距离、高数据率通讯。第二方面是低数据率和低功耗通信。事实上,由于超宽带脉冲波中不包含载波,收发机架构可以做的更简单。此外,短的脉冲时间提供了精确的定位能力。虽然有如此多的优点,至今芯片面临很多难题亟待解决。例如达到高的选择性,高的增益,高的带宽,同时保持低功耗。由于UWB技术具有低功耗、高速、保密性好以及抗干扰能力强等优点,基于UWB的人体局域网研究更是UWB技术的一个重要应用点。  本文提出一种针对低数据率应用的,使用超宽带脉冲波的超再生接收机架构(SRR)。它把超再生振荡器和注入锁定振荡器结合在一起以实现低功耗。这种接收机可以利用注入锁定实现频率校准,因此芯片中不需要高功耗的频率综合器。利用工作在3.5-4.5GHz的超宽带脉冲信号来进行解调,同样有利于低功耗。此外,系统工作在宽带信号下,解决了窄带超再生系统中的选择性问题。利用梯形波的quench信号,可以很好的控制接收机的带宽和增益。由于接收机前端电路既需要工作在宽带状态,也需要工作在窄带状态,因此提出一种新的LNA架构,相比传统的宽带匹配方案使用的片上电感更少,实现了宽带匹配、增益平坦度和低功耗的有效折中。此外,针对频率校准和解调模式时比较信号的不同,使用了两套包络检测器,它们共用一个比较器。  LDO是此超再生接收机芯片中的一个重要模块。传统的LDO需要片外电容,增大了芯片面积。为此,本文提出一种无片外电容的LDO,它利用基于AFFC补偿的三级运放结构。可以实现稳定性,并利用压摆率增强电路,加快了瞬态响应。适用于为超再生接收机供电。  
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