An ultra low-power IR-UWB transmitter in 130nm CMOS with digitally controlled pulse generator
Küçük Resim Yok
Tarih
2022
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
İstanbul Bilgi Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu tez, darbe iletimi başına büyük enerji verimliliği elde etmek için ultra düşük güçlü darbe şekillendirme yaklaşımını kullanan bir sistem olan Impulse Radyo Ultra Geniş Bant (IR-UWB) vericisi için radyo frekansı (RF) entegre devrelerinin tasarımını ele almaktadır. Özünde, önerilen verici yapısı dört ana bileşenden oluşur: 1) işaret modülasyon devresi 2) yapılandırılabilir darbe üreteci 3) yapılandırılabilir gecikme hatları ve 4) darbe şekillendirme aşamaları, son olarak bir çıkış darbesi şekillendirme kapasitörüne ve paket indüktörüne bağlanır. Gecikme hattı, üretilen tek darbelerin genişliğinin yanı sıra tek darbelerin konumlarının belirlenmesinden sorumludur. Önerilen verici şemasının tümü, her bir verici bloğu için 1.2 V besleme gerilimi ile 130 nm CMOS teknolojisinde oluşturulmuştur. Doğrusal gerilim kontrolü elde etmek için R-2R dirençli merdiven şebekesine dayalı sayısaldan analoğa dönüştürücü (DAC) kullanılmaktadır. Sonuçlar, yaklaşık 2.4 GHz'lik bir merkez frekansında, ortalama 1,15 V'luk bir tepe-tepe gerilimi ve 49.4 pJ'lik darbe başına enerji (EPP) ile bir süreç köşe analizini kullanarak imalat varyasyon problemini azaltmıştır.
This thesis addresses the design of radio frequency (RF) integrated circuits for the Impulse Radio Ultra-Wideband (IR-UWB) transmitter, which is a system that employs an ultra-low power pulse shaping approach to achieve great energy efficiency per pulse transmission (EPP). At their core, the proposed transmitter is composed of four major components: 1) modulated signal generation 2) configurable pulse generator 3) configurable delay lines and 4) pulse shaping stages, finally connected to an output pulse shaping capacitor and wire-bond inductor. The delay lines are responsible for determining the width of the generated mono pulses as well as the positions of the mono pulses. All of the proposed transmitter schematic are constructed in 130 nm CMOS technology, with a supply voltage of 1.2V for each transmitter block. In order to obtain linear voltage control, digital to analogue converter (DAC) based on R2-R resistive ladder network is employed. In addition to the first innovative discovery, the results have narrowed the manufacturing variation problem by employing a process corner analysis, with a center frequency of approximately 2.4GHz, peak-peak voltage of an average of 1.15V and energy per pulse (EPP) of 49.4 pJ being achieved.
This thesis addresses the design of radio frequency (RF) integrated circuits for the Impulse Radio Ultra-Wideband (IR-UWB) transmitter, which is a system that employs an ultra-low power pulse shaping approach to achieve great energy efficiency per pulse transmission (EPP). At their core, the proposed transmitter is composed of four major components: 1) modulated signal generation 2) configurable pulse generator 3) configurable delay lines and 4) pulse shaping stages, finally connected to an output pulse shaping capacitor and wire-bond inductor. The delay lines are responsible for determining the width of the generated mono pulses as well as the positions of the mono pulses. All of the proposed transmitter schematic are constructed in 130 nm CMOS technology, with a supply voltage of 1.2V for each transmitter block. In order to obtain linear voltage control, digital to analogue converter (DAC) based on R2-R resistive ladder network is employed. In addition to the first innovative discovery, the results have narrowed the manufacturing variation problem by employing a process corner analysis, with a center frequency of approximately 2.4GHz, peak-peak voltage of an average of 1.15V and energy per pulse (EPP) of 49.4 pJ being achieved.
Açıklama
Lisansüstü Programlar Enstitüsü, Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Anahtar Kelimeler
Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
