عنوان

طراحی و پیاده سازی بلوک پیشانی رادیویی منطبق بر استاندارد IEEE ۸۰۲.۱۱ b/g/n در پروسهRF CMOS m ۱۸.۰ با توان مصرفی کمتر ازmW ۲۰

کد کشور

IR

شماره

۴۰۸۶پ

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

فارسی

کشور محل نشر

IR

عنوان اصلي

طراحی و پیاده سازی بلوک پیشانی رادیویی منطبق بر استاندارد IEEE ۸۰۲.۱۱ b/g/n در پروسهRF CMOS m ۱۸.۰ با توان مصرفی کمتر ازmW ۲۰

نام عام مواد

[پایان‌نامه]

عنوان اصلي به زبان ديگر

Design of front-end RF receiver with power consumption less than ۲۰ mW in IEEE ۸۰۲.۱۱ b/g/n standards using ۰.۱۸ m CMOS process

نام نخستين پديدآور

/راضیه اسکندری چوبتراش

نام ناشر، پخش کننده و غيره

: مهندسی برق

تاریخ نشرو بخش و غیره

، ۱۳۹۹

نام خاص و کميت اثر

۱۱۶ص.

ساير جزييات

:

متن يادداشت

زبان: فارسی

متن يادداشت

زبان چکیده: فارسی

متن يادداشت

چاپی - الکترونیکی

متن يادداشت

مصور، جدول، نمودار

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

مهندسی برق- الکترونیک

زمان اعطا مدرک

۱۳۹۹/۰۷/۰۱

کسي که مدرک را اعطا کرده

صنعتی سهند

متن يادداشت

در این رساله، بخش پیشانی یک گیرنده رادیویی در فرکانس GHz ۴.۲ برای کاربردهای b/g/n ۱۱.۸۰۲ IEEE طراحی و پیاده سازی شده است .در طراحی این گیرنده تبدیل مستقیم، از پروسه CMOS و تکنولوژی m ۱۸.۰ استفاده شده است .چالش‌های اساسی در این رساله کاهش توان مصرفی به مقدار پایین‌تر از mW ۲۰ و همچنین کاهش هزینه‌های ساخت با حذف المانهای خارج از تراشه است .از اینرو در بلوک تقویت کننده کم نویز از ساختار تک‌سر با خروجی تفاضلی استفاده شده است تا نیاز به بالون خارجی را مرتفع سازد .در گام اول، بلوک‌های سازنده زنجیره گیرنده مورد بررسی قرار گرفته‌اند و پیشنهاداتی برای بهبود پارامترهای آنها انجام گرفته است .در بلوک تقویت کننده کم نویز به کمک یک مسیر فیدبک در ورودی توان مصرفی به طور چشمگیری نسبت به ساختارهای متداول کاهش یافته است .در بلوک مخلوط کننده، یک روش تزریق جریان پویا برای کلیدزنی سریعتر پیشنهاد شده است .به کمک این روش مشخصات نویز و خطینگی بهبود یافته اند .در زنجیره گیرنده، برای پشتیبانی از سیگنالهایی با دامنه بالا و به منظور جلوگیری از به اشباع رفتن مدار، دو حالت کاری متفاوت بهره بالا HG و بهره پایین LG در نظر گرفته شده است .نتایج شبیه سازی بعد از Layout نشان می‌دهند که گیرنده پیشنهادی در دو حالت کاری خود دارای بهره ولتاژ برابر با dB ۵.۲۱ و dB ۱۲ بوده و در کل پهنای باند GHz ۴.۰ تا GHz ۱۵.۳، تطبیق امپدانس بهتر از dB ۱۰- از خود نشان می‌دهد .عدد نویز دو کنار باندی در دو حالت کاری HG و LG به ترتیب برابر با dB ۱.۴ و dB ۹.۹ است .خطینگی مرتبه دوم و سوم این ساختار در حالت HG به ترتیب برابر با dBm ۵۴.۲۴+ و dBm ۷۴.۶- و در حالت LG برابر با dBm ۳۷.۲۶+ و dBm ۱۸.۲- است .توان مصرفی در گیرنده پیشنهادی اول با استفاده از منبع ولتاژV ۸.۱ برابر با mW ۹۳.۱۲ محاسبه شده است .در ادامه به منظور افزایش پهنای باند و کاهش توان مصرفی ساختاری جدید با ادغام بلوک‌های تقویت کننده کم نویز و مخلوط کننده پیشنهاد شده است .برای این منظور در ابتدا بلوک تقویت کننده کم نویز تک‌سر جدیدی معرفی شده است که با ارایه خروجی‌های متقارن، علاوه بر بهبود خطسانی به طور ساده‌تری امکان ادغام با مخلوط کننده را فراهم می‌سازد .این ساختار به علت قابلت تحمل کل بازه دامنه سیگنال ورودی، تنها از یک حالت کاری برخوردار است .هرچند ماهیت مدار و ساختار متقارن بارهای خروجی، امکان استفاده از روش کلیدزنی بهره در مقاومت خروجی را مقدور می‌سازد .بهره ولتاژ در مدار گیرنده پیشنهادی دوم در پهنای باند GHz ۴.۰ تا GHz ۷.۴ برابر با dB ۰۵.۱۴ نسبت به سیگنال فرکانس رادیویی است .در این ساختار عدد نویز برابر با dB ۷۴.۴ بوده و کل توان مصرفی آن برابر با mW ۷.۶ است .خطینگی درجه دوم و سوم در این گیرنده به ترتیب برابر باdBm ۱۳.۴۲+ و dBm ۱۳۲.۴+ محاسبه شده‌اند .

متن يادداشت

A 2.4 GHz RF receiver front-end is proposed for IEEE 802.11 b/g/n applications. The proposed receiver has been designed and simulated in 0.18m 1P6M TSMC CMOS process using the Cadence Spectre RF simulator to validate the aforementioned analytical results. The challenges are reducing the fabrication costs, eliminating the off-chip elements, and decreasing the power consumption less than 20 mW. Hence, the LNA with a balun structure is utilized to convert the single input to a differential output without an external balun. To reduce the NF and power consumption in the LNA block, noise-canceling and current reuse techniques are combined. Simulation results indicate that the proposed LNA efficiently reduces power comparison to the conventional method for similar NF. In the Mixer block, a novel dynamic current injection method is proposed for abrupt switching. As a result, better noise and linearity performance is achieved. To support large input levels and to avoidance from being saturated for high input levels, two voltage gain modes are employed in the receiver chain. For input signals in the range of from -17 to -5 dBm, the CG-CS LNA is bypassed with a balun unit-gain inverter stage. The proposed front-end shows better than -10 dB input matching for both gain modes in the frequency range of 0.4-3.15 GHz. Due to the lack of off-chip balun, the proposed front-end consumes low area. Moreover, the full differential structure leads to enhanced linearity performance. The post-layout simulation results show the conversion gain of 21.1/12 dB in HG/LG modes. The minimum DSB NF is 4.1/9.0 dB, and the third input intercept point (IIP3) is -6.74/-2.18 dBm. The circuit dissipates 12.93 mW with an active area of 0.062 mm2. In the following, a balance balun LNA with double noise-reduction techniques is proposed to achieve wideband balanced outputs. The proposed balanced LNA is employed as the transconductance stage for an active quadrature Mixer. This technique results in superior symmetry, enhanced noise, and linearity performance under reduced power consumption. Post-layout simulation results show that the implemented balun LNA merged with I/Q-mixer has a conversion gain of 14.05 dB with the BW of 0.4-4.7 GHz. The second and third-order intermodulation intercept points are +42.13 dBm and +4.13 dBm, respectively. The double-sideband NF is 4.74 dB. The proposed structure consumes only 6.7 mW from a 1.8 V supply and occupies a 0.056 mm2 chip area.

خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه

ba

عنوان اصلي به زبان ديگر

Design of front-end RF receiver with power consumption less than ۲۰ mW in IEEE ۸۰۲.۱۱ b/g/n standards using ۰.۱۸ m CMOS process

موضوع مستند نشده

گیرنده تبدیل مستقیم

موضوع مستند نشده

تقویت کننده کم نویز

موضوع مستند نشده

مبدل تکسر به تفاضلی

موضوع مستند نشده

مخلوط کننده

موضوع مستند نشده

کم توان

موضوع مستند نشده

کم نویز

موضوع مستند نشده

سطح تراشه پایین

موضوع مستند نشده

استفاده مجدد از جریان

موضوع مستند نشده

حذف نویز

اصطلاح موضوعی

Direct Conversion, Low Noise Amplifier, Balun LNA, Active Mixer, Low Power, Low Noise, Area Efficient, Current Reuse, Noise canceling.

اصطلاح موضوعی

گیرنده تبدیل مستقیم، تقویت کننده کم نویز، مبدل تکسر به تفاضلی، مخلوط کننده، کم توان، کم نویز، سطح تراشه پایین، استفاده مجدد از جریان، حذف نویز

مستند نام اشخاص تاييد نشده

اسکندری چوبتراش، راضیه

مستند نام اشخاص تاييد نشده

ابراهیمی، افشین، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

صبحی، جعفر، استاد مشاور

مستند نام اشخاص تاييد نشده

فرجی بکتاش، حسن، استاد مشاور

کشور

ایران

تاريخ عمليات

20230812

شماره بازیابی

برق ،۱۰۶۰۷ ،۱۳۹۹

نام ميزبان

درادناتسا رب‍ ق‌بطنم‍ ی‌یویدار ی‌ناشیپ‍ ک‌ولب‍ ی‌زاس‍ ه‌دایپ‍ و ی‌حارط IEEE 802.11 b/g/n ه‌سورپ‍ ردm RF CMOS ۰.۸۱ زا رتمک‍ ی‌فرصم‍ ن‌اوت‍ اب‍mW ۰۲

شماره دسترسي

عادی

اطلاعات مختصر

عادی

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

4086.pdf

تاريخ و ساعت مذاکره و دسترسي

b10607.pdf

بيت در ثانيه

0

ارتباط براي تسهيلات دسترسي

ایمانی

نوع فرمت الکترونيکي

متن

اندازه فايل

0

شماره کنترل رکورد

پ۴۰۸۶

يادداشت عمومي

فارسی

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی

فرمت انتشار

pe

نوع ماده

TF

کد کاربرگه

92029

پیشوند ISBD اعمال شده است

1

سطح دسترسي

a

تكميل شده

Y