Ανιχνευτής ισχύος κατάλληλος για πομποδέκτες χαμηλής κατανάλωσης
Loading...
Date
Authors
Γιαλένιος, Ιωάννης
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Το αντικείμενο της παρούσης μεταπτυχιακής εργασίας είναι ο σχεδιασμός ενός πρότυπου RF ανιχνευτή ισχύος με χρήση της τοπολογίας ενός αναλογικού τετραγωνιστή τάσης ως στοιχείο ανίχνευσης της ισχύος. Με τον όρο RF ανιχνευτή ισχύος, αναφερόμαστε σε εκείνη την κυκλωματική διάταξη η οποία ελέγχει ή δειγματολήπτεί την έξοδο ενός RF κυκλώματος και αναπτύσσει μία DC τάση εξόδου, η οποία είναι ανάλογη με την ισχύ του κυκλώματος εκείνη την δεδομένη στιγμή μέτρησης. Οι RF ανιχνευτές ισχύος χρησιμοποιούνται κυρίως για την μέτρηση και τον έλεγχο της ισχύος σε ασύρματα συστήματα. Η μέτρηση της ισχύος για τα RF κυκλώματα είναι σημαντική, διότι η ισχύς, σε αντίθεση με την τάση αποτελεί βασική παράμετρο ενός RF σήματος που προέρχεται από ένα ασύρματο σύστημα. Σε έναν δέκτη, η ισχύς του σήματος είναι κυρίαρχος παράγοντας για την διατήρηση αξιόπιστης επικοινωνίας. Για έναν πομπό, το μέγεθος της ισχύος του σήματος που εκπέμπεται είναι κρίσιμη ώστε να διατηρηθεί το εύρος και η αξιοπιστία της σύνδεσης μεταξύ πομπού και δέκτη.
Αρχικά, παρουσιάζεται η αρχή λειτουργίας και η περιγραφή της τοπολογίας ενός αναλογικού τετραγωνιστή τάσης που έχει σχεδιαστεί με βάση την τεχνική της ανακατεύθυνσης του ρεύματος. Ο τετραγωνιστής τάσης σχεδιάστηκε με χρήση MOS τρανζίστορ, που λειτουργούν στην ασθενή αναστροφή και προσφέρουν μεγάλο εύρος τιμών εισόδου, εύκολο προγραμματισμό των βασικών παραμέτρων και ικανοποιητικό βαθμό γραμμικότητας. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται η αρχή λειτουργίας του προτεινόμενου ανιχνευτή ισχύος και αναλύεται η τοπολογία του. Ο σχεδιασμός του ανιχνευτή ισχύος έγινε με χρήση τροφοδοσίας στα 1.8V και κατανάλωση ρεύματος στα 50μΑ. Το μέγιστο εύρος τιμών τάσεως εισόδου σχεδιάστηκε να είναι ίσο με 250mV και το ποσοστό μη γραμμικοτήτων να βρίσκεται κάτω από 1% για το δυναμικό εύρος των 14dB. Τέλος, παρατίθενται τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων που πραγματοποιήθηκαν για την επιβεβαίωση της λειτουργίας του κυκλώματος και την μελέτη ορισμένων βασικών παραμέτρων. Τα κυκλώματα που παρουσιάστηκαν, έχουν σχεδιαστεί και προσομοιωθεί, χρησιμοποιώντας τρανζίστορ της τεχνολογίας CMOS TSMC των 65nm.
Description
Keywords
Αναλογικά κυκλώματα, Ανιχνευτής ισχύος, Τετραγωνισμός τάσης, Ανακατεύθυνση ρεύματος