Rekabentuk dan analisis penuras laluan rendah frekuensi rendah untuk aplikasi UWB di bahagian depan penerima dipersembahkan dalam laporan ini. Objektif projek ini adalah untuk merekabentuk satu penuras laluan rendah yang beroperasi pada voltan 1.8V dan mempunyai lebar jalur 264MHz dengan menggunakan teknologi 0.18μm SMCMOS daripada prosess Silterra. Transkonduktor-capasitor adalah antara jenis penuras yang telah dipilih untuk merekabentuk and melakukan analisis ke atas penuras laluan rendah kerana kebolehannya untuk beroperasi pada frekuensi yang tinggi. Tertib pertama hingga tertib keempat Gm-C penuras laluan rendah telah direkabentuk dan prestasi mereka telah dibandingkan untuk membolehkan pemilihan tertib penuras yang paling sesuai untuk dijadikan penuras untuk applikasi UWB. Tertib pertama Gm-C penuras laluan rendah mempunyai jalur lebar 264.00MHz dan gandaan DC sebanyak -0.25dB. Titik 1dB tertekan ialah 3.68dBm dan titik persilangan tertib ketiga ialah 11.69dBm. Jumlah kuasa yang digunakan oleh penuras tertib pertama adalah 5.00mW. Penuras tertib kedua pula mempunyai lebar jalur sebanyak 264.00MHz, gandaan DC sebanyak -0.13dB, titik 1dB tertekan pada -0.64dBm, titik persilangan tertib ketiga pada 6.05dBm dan jumlah kuasa yang digunakan adalah 10.01mW. Penuras tertib ketiga pula mempunyai lebar jalur sebanyak 264.00MHz, gandaan DC sebanyak -0.38dB, titik 1dB tertekan pada -0.077dBm, titik persilangan tertib ketiga pada 6.61dBm dan jumlah kuasa yang digunakan adalah 15.02mW. Penuras tertib keempat pula mempunyai lebar jalur sebanyak 264.00MHz, gandaan DC sebanyak -0.26dB, titik 1dB tertekan pada -1.92dBm, titik persilangan tertib ketiga pada 4.50Bm dan jumlah kuasa yang digunakan adalah 20.02mW. Tertib ketiga Butterworth Gm-C penuras laluan rendah telah dipilih sebagai penuras untuk applikasi UWB disebabkan perubahan yang tajam semasa peralihan daripada jalur laluan ke jalur henti jika dibandingkan dengan tertib pertama dan kedua penuras, dan penuras tertib ketiga ini juga mempunyai kelinearan yang lebih baik daripada penuras tertib keempat. Penuras tertib ketiga mempunyai 72 transistor dan 3 MIM kapasitor serta mempunyai saiz layout sebanyak 294286mμμ×. Penuras yang direkabentuk ini akan dihantarkan ke Silterra untuk difabrikkan menjadi satu cip.
______________________________________________________________________________________
The design and analysis of a baseband lowpass filter for UWB application in front end receiver is presented in this report. The objective of this project is to design a lowpass filter which operates with voltage 1.80V and has a bandwidth 264.00MHz by using Silterra 0.18um SMCMOS technology. Transconductor-capacitor filter is the filter architecture being chosen to design and analysis the lowpass filter due to its capability to operate in high frequency, but low power and low cost as compared to passive filter. First to fourth order Gm-C Butterworth lowpass filter is designed and their performance is compared to allow effective filter order selection. First order Gm-C Butterworth lowpass filter has bandwidth 264.00MHz and DC gain of -0.25dB. The 1dB compression point of first order filter is 3.68dBm and third order intercepts point (IP3) at 11.69dBm. The power consumption of first order filter is 5.00mW. Second order filter has bandwidth of 264.00Mhz, DC gain of -0.13dB, 1dB compression point at -0.64dBm, IP3 at 6.05dBm and power consumption of 10.01mW. The third order Gm-C filter has bandwidth 264.00MHz, DC gain of -0.38dB, 1dB compression point at -0.077dBm IP3 at 6.61dBm, power consumption of 15.02mW. The forth order Gm-C filter has bandwidth 264.00MHz, DC gain of -0.26dB, 1dB compression point at -1.92dBm IP3 at 4.50dBm, power consumption of 20.02mW. Third order Gm-C Butterworth lowpass filter has been chosen as baseband filter due to its sharper rolloff in transition from passband to stopband than first and second order filter, and has a better linearity than fourth order filter. The third order filter consists of 72 transistors and 3 MIM capacitor. The size of layout of third order Gm-C filter is 294286mμμ× . The designed filter will be sent to Silterra for fabrication into chip and furthermore chip characterization and measurement will be carried out to make sure the measurement of real filter chip can match well as closed as to the simulated result of filter design.
Design of receiver lowpass filter for uwb application using 0.18μm cmos technology_Khor Boon Tiang_E3_2006_NI