Đang tải... (xem toàn văn)
Tiểu luận Thiết kế mạch tích hợp NỀN TẢNG XÂY DỰNG CHÍNH CHO SÓNG MILIMET THIẾT KẾ VI MẠCH ĐƯỜNG CƠ SỞ.Trong công việc này, những khái niệm thu mới và xây dựng những khối hợp nhất,mạch cấp, những tiêu chuẩn cho thông tin vô tuyến sóng milimet tương lai được giới thiệu. Bắt đầu từ những thiết bị thụ động và tích cực, những sự cân bằng giữa công nghệ, hiệu năng và mạch những sự lựa chọn của những mạch đầu cuối RF sóng milimet được bàn luận. Nói riêng, tiêu thụ điện, tiếng ồn và những sự cân bằng trực tính trong những máy khuếch đại tiếng ồn nhỏ, những máy trộn, những bộ chia tần số và những bộ dao động được xem xét. Những khái niệm được dẫn xuất ra được ứng dụng vào một lớp lớn của những tiêu chuẩn những thông tin vô tuyến mà là dải băng tần rộng trong thiên nhiên ở RF và hoặc yêu cầu một dải băng tần rộng IF
Thiết kế mạch tích hợp NỀN TẢNG XÂY DỰNG CHÍNH CHO SÓNG MILIMET THIẾT KẾ VI MẠCH ĐƯỜNG CƠ SỞ Tóm tắt Trong cơng việc này, khái niệm thu xây dựng khối hợp nhất, mạch cấp, tiêu chuẩn cho thơng tin vơ tuyến sóng milimet tương lai giới thiệu Bắt đầu từ thiết bị thụ động tích cực, cân công nghệ, hiệu mạch lựa chọn mạch đầu cuối RF sóng milimet bàn luận Nói riêng, tiêu thụ điện, tiếng ồn cân trực tính máy khuếch đại tiếng ồn nhỏ, máy trộn, chia tần số dao động xem xét Những khái niệm dẫn xuất ứng dụng vào lớp lớn tiêu chuẩn thông tin vô tuyến mà dải băng tần rộng thiên nhiên RF / yêu cầu dải băng tần rộng IF 1.Giới thiệu Sự tăng trưởng nhanh thông tin vô tuyến, cho mạng cục (WLANs) mạng vùng cá nhân không dây (WPANs) , gây quan tâm việc sử dụng RF mạch tổ hợp silic cho thao tác dải sóng milimet [3-4] Sự ấn định GHz dải thông lớn xung quanh 60 GHz tạo hội cho công nghệ đầu cuối 60GHz Trong mát đường dẫn qua cao dải tần số hấp thụ oxi vật cản tường tịa nhà ngăn cản thơng tin liên lạc tầm xa, tốc độ gigabit /giây điểm tới - điểm liên kết mạng nội không dây tầm ngắn thực hưởng lợi từ suy giảm này; giảm thiểu can thiệp với hệ thống khác, cho phép sử dụng lại tần số cung cấp nhiều bảo mật Những khả khác dải tần số sóng milimet ứng dụng tự động Chẳng hạn hệ thống ra-da (77/79 GHz) tầm xa để tránh va chạm, bảo mật (94GHz) truyền thông băng rộng cực dải tần số 120GHz Chúng ta đẩy mạnh tần số cao nhu cầu cho công suất không dây Đây hệ định luật Moore cho mạng không dây Mặc dù hoạt động dải tần số dành riêng cho lĩnh vực thiết bị bán dẫn III-V-hợp chất độ di động điện tử cấp cao họ Sự cố điện áp cao chất cách điện bán (10 - 10 Ωcm), Silic CMOS lợi ích từ q trình phát triển nhanh cơng nghệ giảm chi phí hợp thành thể thống cao Hiện thời f f diễu hành 90 nm LP hệ NMOS bóng bán dẫn, theo thứ tự 120 GHz/280GHz tương ứng thiết bị hoạt động có khả đạt cơng suất 8dB băng tần 60GHz Các nút công nghệ khác, chẳng hạn cơng nghệ 65nm 45nm, có hiệu suất RF chí tốt với mức tiêu thụ điện Chúng ta thời phải đối mặt thúc đẩy công nghệ kết thiết bị nhanh nhanh Các thành phần thụ động (cuộn cảm, đường dây tụ Học viên : Cao Hữu Vinh Trang Thiết kế mạch tích hợp điện kim loại - kim loại) mở rộng quy mơ họ bổ sung cho hoạt động thiết bị hoạt động cách ví dụ như: tạo băng thông nhỏ thông qua tải cộng hưởng Sự kết hợp chưa có diện lĩnh vực ứng dụng sóng milimet ưu đãi rõ ràng cho hoạt động tiếp tục nghiên cứu Nhân tố thiết bị thu phát sóng milimet đường gốc CMOS liên quan đến hợp giảm chi phí Hơn nữa, thông lượng cao (> 4Gb / s) phổ biến cho số truyền liệu bùng nổ đòi hỏi phải xử lý tín hiệu kỹ thuật số tốc độ cao Điều đạt q trình nhanh CMOS Có nhiều thách thức cho nhà thiết kế CMOS sóng milimet băng tần Trước hết, mát đường cao kênh không dây 60GHz, kết hợp với tiếng ồn hạn chế khả xử lý điện công nghệ CMOS thông thường tần số Làm cho thông tin liên lạc - SNR cao dải tần 60 GHz vơ khó khăn Thứ hai, trình CMOS đặt nhiều thách thức thiết kế cho hoạt động tần số sóng mm, có xuất việc tổn hao chất Thứ ba, ảnh hưởng phần tử thụ động cho CMOS thiết bị phần tử nhỏ micrômet sâu vùng tần số cao dẫn đến MOSFET mơ hình khơng xác Trong phần sau, chúng tơi giải thiết kế số xây dựng khối thu phát sóng milimet sở CMOS LP trình cung cấp 1.2V Kết đo chứng minh thủ tục thiết kế mơ hình phân tích suốt vật liệu Các thành phần thụ động tích cực Để đạt tăng cao ổn định cô lập đảo ngược 60GHz, giai đoạn khuếch đại chọn khối xây dựng mạch cho giảm thiểu tiếng ồn khuếch đại khuếch đại công suất Đối với khuếch đại cơng suất, Bộ khuếch đại cấu hình thư giãn căng thẳng điện áp bóng bán dẫn cá nhân dẫn đến cố thất bại Các phép đo giai đoạn khuếch đại dựa hai kỹ thuật khác tương phản - đưa vào, trình bày Hình phương pháp dựa cấu trúc ngắn mở tải với thiết bị khuếch đại tải Các thứ hai kỹ thuật tương phản - đưa vào dựa thơng số ABCD xác đo lường trái phiếu miếng đệm cấu đường dây truyền tải Kết là, ABCD ma trận DUT chiết xuất Các kết đo (Hình 2) gần tương tự cho S11, S12, S22 khác với 1dB cho tham số S21 Học viên : Cao Hữu Vinh Trang Thiết kế mạch tích hợp Hình.1 Mơ tả thiết bị khuếch đại hai tầng Chúng xem xét phương pháp đáng tin cậy số lượng tính tốn cần thiết để trích xuất S-những thơng số DUT Mặc dù chất silic tổn hao, yếu tố thụ động với chất lượng tốt khả thi So với xoắn ốc cuộn cảm tần số sóng mm, địi hỏi kiến thức chi tiết chất phân tích dịng xốy, đường dây truyền tải tốt phù hợp thực điện cảm nhỏ băng tần số Học viên : Cao Hữu Vinh Trang Thiết kế mạch tích hợp Hình Thiết bị khuếch đại hai tầng : Đo kết Học viên : Cao Hữu Vinh Trang Thiết kế mạch tích hợp Hình Màng mỏng, Trên mạch vi xử lý, Đường dây truyền tải điện chế tạo cách sử dụng cơng nghệ in bảng mạch phù hợp với phía bên mạch Trong thiết kế đề xuất, Đường dây dòng bao gồm M1 làm mặt phẳng M6 đường tín hiệu, Được sử dụng mạng lưới phù hợp mạch cộng hưởng (xem hình 3) Khoảng cách rộng tín hiệu M6 đường mặt đất, ủng hộ hành vi đường dây truyền tải điện chế tạo sử dụng cơng nghệ in bảng mạch thay đặc tính CPW Để bị cô lập tốt đường lân cận, dải đất (M6), coi hai bên đường tín hiệu D khoảng cách từ đường tín hiệu mặt đất hàng đầu lớn nhiều so h khoảng cách đến mặt đất Trong cấu trúc này, M6 đường mặt đất hàng đầu kết nối với M1 nhiều qua tất ngăn xếp kim loại Điều sau cung cấp mặt phẳng nằm ngang xác định cung cấp mật độ kim loại hợp lý đáp ứng quy tắc thiết kế cho sản xuất Quá trình sử dụng tính mạ vàng/bạc vào đồng cho lớp kim loại (5 mỏng + dày) thấp k (