طراحي و شبيه سازي نوسان ساز حلقه اي سنتزپذير با قابليت كنترل ديجيتال

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

كارشناسي ارشد

فناوري اينترنت اشياء به عنوان موج سوم پس از تحقق فناوري‌‌‌‌‌‌هاي رايانه، شبكه‌هاي اينترنتي و مخابرات بي‌سيم تلقي مي‌شود. هر دستگاه IoT از چهار بخش حسگر، واحد پردازش مركزي، ماژول‌هاي ارتباطي (فرستنده وگيرنده) و منبع تغذيه تشكيل شده است. سنتز‌كننده‌‌هاي فركانسي بسيار كم‌‌‌توان بلوك‌هاي اصلي در طراحي و ساخت فرستنده و گيرنده اينترنت اشياء هستند و محدوديت شديدي از نظر توان مصرفي، مساحت و هزينه‌‌ ساخت دارند. در گذشته استفاده از حلقه‌هاي قفل فاز آنالوگ (PLL) در ساختار سنتز‌كننده‌هاي فركانسي رايج بوده اما با پيشرفت مقياس فناوري CMOS در چند سال گذشته، اين مدار‌ها به سمت طرح‌هاي ديجيتالي يا تمام ديجيتال سوق پيدا كرده‌اند و حلقه‌هاي قفل فاز تمام ديجيتال (ADPLL) جايگزين PLL شده‌اند. بيش از نيمي از توان مصرفي در ADPLL مربوط به بلوك نوسان‌ساز كنترل‌شونده ديجيتال است. بنابراين، طراحي بهينه‌ اين بخش تأثير بسزايي در توان مصرفي واحد فرستنده و گيرنده در كاربرد‌هاي IoT دارد. طراحي و شبيه‌سازي نوسان‌ساز پيشنهادي در تكنولوژي TSMC 65 nm CMOS با هدف به كار رفتن در باند سيستم‌هاي ارتباطي ايمپلنت پزشكي(MICS) و باند صنايع وابسته به علم پزشكي (ISM) انجام شده است. هم‌چنين نوسان‌ساز مورد نظر به گونه‌اي طراحي شده است كه قابليت به كار رفتن به عنوان بلوك مبدل زمان به ديجيتال (TDC)در ساختار حلقه‌هاي قفل فاز تمام ديجيتال سنتز‌پذير را داشته باشد. چنين طرحي سبب كاهش توان مصرفي و مساحت ساختار فرستنده گيرنده شده و آن را براي استفاده در كاربرد‌هاي زيست پزشكي كه ملزم داشتن عمر باتري طولاني و مصرف توان اندك هستند، مناسب مي‌سازد.

213631

مدار مجتمع الكترونيك

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان

رسول دهقاني، نسرين رضايي

اميررضا احمدي مهر