應(yīng)用于WSN節(jié)點(diǎn)的低功耗CMOS LC VCO的設(shè)計(jì).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetwork，WSN)是通過無線通信方式將大量的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。無線傳感網(wǎng)以近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率（一般小于250kbps）、低成本的特點(diǎn)受到極大關(guān)注。頻率綜合器(FrequencySynthesizer)在無線通信中，為接收機(jī)和發(fā)射機(jī)提供本振信號，而為頻率綜合器提供指定頻率信號的模塊則是壓控振蕩器(VoltageControlledOscillator，VCO

2、)，它不僅決定了頻率綜合器是否能夠鎖定在工作頻率，而且其相位噪聲(PhaseNoise)對收發(fā)機(jī)內(nèi)部的混頻器(Mixer)的性能有著重要的影響。所以對VCO的設(shè)計(jì)及優(yōu)化，成為射頻通信系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)。
　　 本文在介紹壓控振蕩器的研究背景、研究現(xiàn)狀、工作原理和常見結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，給出了應(yīng)用于WSN節(jié)點(diǎn)頻率綜合器的電感電容壓控振蕩器(LCVCO)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該LCVCO采用全差分互補(bǔ)交叉耦合結(jié)構(gòu)，其輸出端接SCL結(jié)構(gòu)的二分頻器以產(chǎn)生同

3、相和正交輸出信號。利用開關(guān)電容陣列技術(shù)增大調(diào)諧范圍，并采用電流偏置電路控制VCO的工作電流大小。本文基于TSMC0.18μmRFCMOS工藝，給出了電路設(shè)計(jì)、前仿真、版圖設(shè)計(jì)和后仿真。仿真結(jié)果表明，在1.8V電源電壓下，壓控振蕩器的調(diào)諧范圍為1.2-1.8GHz。在振蕩頻率1.56GHz上，1MHz頻偏處的相位噪聲為-118dBc/Hz，核心電路工作電流為1.38mA。
　　 本次設(shè)計(jì)的LCVCO滿足無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)應(yīng)用的工作要求