بررسی یک مخلوط کننده ی فرکانسی(میکسر) در باند فرکانسی خیلی وسیع UWB با استفاده از تکنولوژی CMOS – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:سمینار
تعداد صفحات:73
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

بررسی یک مخلوط کننده ی فرکانسی(میکسر) در باند فرکانسی خیلی وسیع UWB با استفاده از تکنولوژی CMOS – برق

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

۱ چکیده

مقدمه ……. ۲

۱٫ فصل اول سیستمهای فرا پهن باند (UWB) ….ا….. ۳
۱٫۱ تاریخچه ………….. ۴
۱٫۲ UWB در قوانین FCC ….ا………. ۵
۱٫۳ معرفی شمای DS-UWB ….ا……. ۸
۲٫ فصل دوم مخلوطکنندههای فرکانسی MIXER …ا………. ۹
۲٫۱ تاریخچه ………………….. ۱۰
۲٫۲ انواع میکسر ………….. ۱۱
۲٫۳ کاربرد میکسر ………. ۱۲
۲٫۴ عملکرد میکسر …………….. ۱۲
۲٫۴٫۱ میکسر به عنوان یک ضرب کننده ……………… ۱۳
۲٫۴٫۲ عملکرد میکسر به کمک یک سوییچ ………… ۱۴
۳٫ فصل سوم بررسی مقالات …….. ۱۶
۳٫۱ ساختار اول [۱]: یک میکسر UWB با تکنولوژی ΜM RF CMOS0.18……ا……. ۱۷
۳٫۱٫۱ مدار تطبیق RF ….ا……. ۱۸
۳٫۱٫۲ مدار تغذیهی LO ……….ا………. ۱۸
۳٫۱٫۳ نتایج ……….. ۱۹
۳٫۲ ساختار دوم[۲]: میکسر کم توان و بهرهی بالا برای سیستم UWB …..ا……. ۲۱
۳٫۲٫۱ بررسی مدار میکسر پیشنهادی ………….. ۲۱
۳٫۲٫۲ نتایج ……………. ۲۲
۳٫۳ ساختار سوم[۳]: میکسر و LNA ادغام شده ۳٫۱~۱۰٫۶GHZ ، CMOS……….ا……. ۲۴
۳٫۳٫۱ بررسی مدار میکسر پیشنهادی ………. ۲۴
۳٫۳٫۲ نتایج ……………… ۲۴
۳٫۴ ساختارچهارم[۴] : LNA و میکسرUWB کمتوان باتکنولوژی CMOS 0.18ΜM …..ا.. ۲۶
۳٫۴٫۱ بررسی مدار میکسر پیشنهادی …………. ۲۶
۳٫۴٫۲ نتایج ………….. ۲۷
۳٫۵ ساختار پنجم [۵] : یک میکسر تاشدهی کم توان برای سیستم UWB در تکنولوژی CMOS …..ا… ۲۹
۳٫۵٫۱ بررسی مدار میکسر پیشنهادی ………. ۲۹
۳٫۵٫۲ نتایج ……………. ۳۰
۳٫۶ ساختار ششم[۶]: طراحی و تحلیل یک میکسر CMOS توزیع شده UWB ….ا…… ۳۱
۳٫۶٫۱ بررسی مدار میکسر پیشنهادی ……… ۳۲
۳٫۶٫۲ نتایج به دست آمده …………. ۳۲
۳٫۷ ساختار هفتم[۷]:میکسر تا شدهی آینهای CMOS پهن باند کم توان UWB ….ا…….. ۳۵
۳٫۷٫۱ بررسی مدار میکسر …………. ۳۵
۳٫۷٫۲ نتایج به دست آمده از میکسر پیشنهادی ………………. ۳۶
۳٫۸ ساختار هشتم[۸]: میکسر سوئیچ کننده-تاشده پهن باند با توان کمLO برای گیرنده ی UWB .ا. ۳۷
۳٫۸٫۱ بررسی مدار میکسر پیشنهادی ……….. ۳۸
۳٫۸٫۲ نتایج حاصله از میکسر …………. ۳۹
۳٫۹ ساختار نهم[۹]:میکسر ولتاژ پایین، خطی بالا در تکنولوژیCMOS برای گیرندهی UWB ……ا……. ۴۰
۳٫۹٫۱ بررسی مدار میکسر ………….. ۴۱
۳٫۹٫۲ نتایج به دست آمده از مدار میکسر ……….. ۴۲
۳٫۱۰ ساختار دهم[۰۱]: میکسر پایینآورنده، تاشدهی بدون سلف کم ولتاژ در تکنولوژی NMص ۶۵
CMOS برای کاربردهای UWB .ا………… ۴۴
۳٫۱۰٫۱ بررسی مدار میکسر پیشنهادی …………… ۴۴
۳٫۱۰٫۲ بررسی نتایج حاصله …………. ۴۵
۳٫۱۱ .. ساختار یازدهم [۱۱]: یک میکسر UWB کم نویز در تکنولوژی CMOS با استفاده از تکنیک بایاس سوئیچ شده ………………. ۴۶

۳٫۱۱٫۱ بررسی مدار میکسر پیشنهادی ……… ۴۷
۳٫۱۱٫۲ بررسی مدار میکسر پیشنهادی …………. ۴۸
۴٫ فصل چهارم نتیجه گیری و پیشنهادات ……. ۵۰
۴٫۱ میکسر سلول گیلبرت ………….. ۵۱
۴٫۲ بررسی روشهای مطرح شده ……………. ۵۱
۴٫۳ پیشنهادات …………. ۵۳

فهرست منابع لاتین ……………… ۵۴
چکیده انگلیسی: …………….. ۵۵

چکیده:
امروزه به کار بردن میکسرهای فرکانس بالا در سیستم های ارتباطاتی بدون سیم، دارای اهمیت خاصی می باشد. اجرای میکسرهای پایین آورنده در گیرنده ها به لحاظ وجود نویز و تضعیف در سیگنال دریافتی از اهمیت بیشتری برخوردار است. ساختارهای متفاوت مخلوط کنندههای فرکانسی (میکسرها) که در سال های اخیر برای کاربرد در سیستمهای فرا پهن باند (UWB) با رنج فرکانسی ۳٫۱~۱۰٫۶GHz ، معرفی شده اند، بررسی گردیده. تمرکز ما در اینجا بر روی ساختارهای مبتنی بر تکنولوژی CMOS می باشد. در این ساختارها سعی بر بهبود پارامترهای مورد نیاز برای سیستمهای UWB میباشد، هر یک از این روش ها مزایا و معایبی دارند که به آنها نیز توجه گردیده است. با توجه به نیاز میتوان از هریک از این ساختارها برای اجرای بلوک میکسر در گیرندهها (و یا فرستنده های) مخابرات پهن باند استفاده کرد.

مقدمه:
مخابرات UWB برای اولین بار در دهه ی ۱۹۶۰ معرفی شد و برای رادار، حسگر، مخابرات نظامی و کاربردهای زیست شناسی در ۲۰ سال بعد از آن به کار رفت. در سال ۲۰۰۲، FCC رنج فرکانسی ۳٫۱~۱۰٫۶GHz را برای کاربردهای UWB باز کرد و توان انتقال آنرا به -۴۱٫۳dBm محدود کرد، بدین معنا که سیستم های UWB روی فراهم کردن: توان کم، قیمت کم و عملکرد باند وسیع در مساحت کوتاه تمرکز کردند. در مقایسه با کاربردهای باند باریک طراحی المانها در سیستمهای UWB بسیار متفاوت و چالش ساز است.
یکی از المانهای مهم در گیرندههای UWB میکسرها هستند. میکسرها برای تبادل اطلاعات بین تعداد زیادی کانال مشابه UWB RF و از طریق آنتنها نقش کلیدی دارند. میکسر، در واقع یک مبدل فرکانس است که در مدارات مخابراتی وظیفه تبدیل(ویا ترکیب) سیگنال از یک فرکانس به فرکانس(های) دیگر را به عهده دارد. اهمیت این عملکرد هم به وضوح در تهیه و تامین فرکانس های کاری مناسب با پایداری و نویز مطلوب است. میکسر می بایستی: ۱) بهره ی تبدیل بالا، که اثرات نویز در طبقات بعدی را کاهش دهد. ۲) NF کوچک، که LNA را از داشتن یک بهره ی بالا راحت کند. ۳) خطی بودن بالا، که رنج دینامیک گیرنده را بهبود ببخشد و سطوح اینترمدولاسیون را کاهش دهد. هر کارایی بایستی توسط مصالحه در طراحی میکسر بهدست آید. میکسر سلول گیلبرت با برخی تغییرات در ساختار آن نتایج قابل قبولی برای کاربرد در سیستمهای UWB به دست می دهد.
مقصود ما در این سمینار بررسی ساختارهای مناسب میکسر جهت استفاده در سیستمهای فراپهن باند UWB با استفاده از تکنولوژی CMOS است. برای این منظور ابتدا سیستم های UWB در فصل اول بررسی می گردند. سپس در فصل دوم میکسرهای گوناگون مورد بحث قرار گرفته و کارایی های آنها مقایسه می شود. در فصل سوم یازده مقاله ایی در این زمینه را که در سالهای اخیر طبع رسیده است تک تک بررسی کرده و در انتها در فصل چهارم نتایج به دست آمده و مزایا و معایب هر روش بیان می گردد.

نتیجه گیری
۴٫۱ میکسر سلول گیلبرت
شکل ۵۷ میکسر سلول گیلبرت را نشان میدهد. توپولوژی میکسر نوع گیلبرت متداول در یک گیرنده ی تبدیل مستقیم،که به گستردگی برای طراحی میکسر CMOS فعال به کار می رود زیرا فواید زیادی مانند ایزولاسیون پورت به پورت خوب و اعوجاج هر مرتبه ی کمی دارد. این میکسر از طبقهی رسانایی متقابل RF، سوئیچهای LO، بار خروجی، آینه های جریان و تقویت کننده ی بافر ترکیب شده است. در حال عمومی منابع نویز مستقیم میکسر در طبقهی LO، رسانایی متقابل و بار خروجی هستند.
به علاوه منابع نویز غیر مستقیم به وسیله ی خازن های پارازیتی غیر منتظره که به نودهای ترانزیستورهای سوئیچ کننده ی LO می آیند، تولید می شوند.
مزایای میکسر سلول گیلبرت ایزولاسیون پورت به پورت خوب و اعوجاج هر مرتبه ی کم (خطی بودن بالا) است در مقابل معایب آن که تلف توان بزرگ، نیاز به ولتاژهای تغذیه ی بزرگ و عملکرد باند باریک است. برای حل این مشکلات چندین راه حل پیشنهاد گردیده که هرکدام به نوبهی خود یک یا چند کارایی میکسر را در کنار از دست رفتن برخی دیگر، بهبود می بخشند.
۴٫۲ بررسی روش های مطرح شده
• تکنیک تاشده Folded
یکی از مشکلات میکسر سلول گیلبرت توان مصرفی بالای آن است که با این روش می توان آنرا بهبود بخشید. در این روش طبقه ی رسانایی متقابل و طبقه ی سوئیچ تحت ولتاژ DC به طور جداگانه بایاس میشوند، برای این منظور طبقه ی RF به خارج از ساختار Cascode میکسر منتقل می شود و در نتیجه ی کاهش ولتاژ تغذیه، توان مصرفی میکسر کاهش می یابد.
می توان از شبکه ی تطبیق ورودی باند وسیع برای دستیابی به عملکرد پهن باند استفاده کرد.
• تکنیک بایاس سوئیچ شده
این روش برای کاهش (Noise Figure) NF میکسر به کار رفته است. که با اضافه کردن سلف داخلی و طبقه ی بار با استفاده از ترانزیستورهای PMOS و مقاومت ها منابع نویز مستقیم و غیر مستقیم کاهش می یابند.
• توپولوژی تاشده فیدبک موازی بازیافت جریان بدون سلف
طراحی بدون سلف این میکسر به طور ذاتی باند وسیع است در تضاد با طراحی هایی که از تعداد زیادی سلف یا تانک های LC برای بهینه سازی استفاده میکنند و نیز دارای ابعاد کوچک است. اما در عوض مصرف توان آن بالاست.
• روش تزریق جریان
این روش برای افزایش خطی بودن میکسر به کار رفته است. دو جریان DC به درین ترانزیستورهای طبقه ی پایین تزریق می شود، که مقدار این جریانهای DC بهینه گردیده که در نتیجهی آن بهترین خطی بودن، بهره، توان مصرفی و پهنای باند برای این میکسر فراهم می گردد.
• میکسر توزیع شده
در این ساختار خطوط انتقال مصنوعی با شبکه نردبانی LC اجرا گردیده، کارایی بسیار خوبی در حضور نویز مود مشترک دارد، ولی معایب آن فضای اشغال شده و مصرف توان بالای آن است.
• روش اوج رسانندگی سلفی یا موازی
در این روش از اضافه کردن سلف برای دستیابی به پاسخ فرکانسی پهن باند استفاده میگردد.
پهنای باند افزایش می یابد ولی فضای اشغال شده ی چیپ افزایش می یابد.
• فیدبک طبقه ی LO
مقاومت فیدبک به طبقه ی LO اضافه گردیده که با ثابت نگه داشتن ولتاژ بایاس گیت و درین، سیگنال LO مورد نیاز و توان بلوک تولید LO کاهش می یابند.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط