Teknologi Ultra-wideband (UWB) adalah teknik perhubungan tanpa talian (wireless) yang baru pada era sekarang. Ia memberi kadar penghantaran data yang sangat tinggi. Tugasan projek tahun akhir ini adalah untuk merekabentuk satu penjana pelbagai isyarat UWB yang berupaya untuk membekalkan isyarat yang dapat bertukar-tukar antara frekuensi yang berlainan. Struktur bagi penjana pelbagai isyarat ini adalah berasaskan topologi “active oscillators”. Dengan menggunakan suatu rangkaian suis, frekuensi yang berbeza daripada local oscillator yang berlainan dapat dipilih pada setiap tempoh 4ns. Dalam projek ini, suis NMOS yang asas telah difahamkan dan kelemahannya juga dikenalikan. Satu topologi baru bagi suis NMOS berasakan “series-shunt” yang berupaya untuk melalukan isyarat daripada oscillator ke keluaran tanpa masalah “transition spike” dan “charge injection” telah direkabentuk. Tiga oscillator dengan frekuensi yang ditagetkan telah direkabentuk berasaskan topologi “cross-coupled LC”. Masalah dan isu selepas pergabungan suis dan oscillator dikenali dan selepasnya diselesaikan. Sesuatu perubahan telah dilakukan pada suis yang direkabentuk untuk menyelesaikan masalah “loading effect”. Dengan memperbaiki saiz transistor untuk suis dan parameter lain untuk oscillator, isyarat yang dijanakan dapat beroperasi pada frekuensi dan amplitude yang diingini tanpa hingar. Prestasi untuk penjana pelbagai frekuensi UWB telah disimulasikan berasaskan teknologi Silterra 0.18μm CMOS pada pembekal kuasa1.8V.Keputusan menunjukkan penjana pelbagai isyarat yang direkabentukkan dapat menjanakan isyarat dengan pertukaran frekuensi 3.35GHz, 3.85GHz dan 4.35GHz pada amplitude 400mVp-p untuk setiap 4ns.
_________________________________________________________________________________________
Ultra-Wideband (UWB) technologies are at the forefront of wireless communications, offering the possibility to provide extremely high data rate wireless solutions. This thesis works on the UWB variable signal generator that is capable of fast switching between different center frequencies. The target switching time is 4ns and the three center frequencies at the lower band are selected, which are 3.35GHz, 3.85GHz and 4.35GHz. The structure of our variable signal generator is based on the topology of active oscillators. By using a switching network, the different frequencies from different local oscillators are switched within 4ns. In this project, a basic NMOS switch is studied and the weaknesses are justified. A new topology of NMOS switch based on series-shunt configuration is proposed so that it is able to pass the signal from oscillators to output without transition spike and free of charge injection problem. Three oscillators operating at targeted center frequencies are designed based on cross-coupled LC topology. The problems and issues after the integration of switches and oscillators are identified and solved. A modified switch is developed specially for solving the loading effect design issue. By optimizing the transistor size for switch and other design parameters in oscillator, it is possible to generate the signal at desired frequency and amplitude without transition noise. The performance of our variable signal generator is estimated through simulation with a target technology of Silterra 0.18 μm CMOS at a supply voltage of 1.8 V. The simulation results indicate that our variable signal generator is able to produce a signal with three center frequencies, i.e. 3.35GHz, 3.85GHz and 4.35GHz at 400mV peak-to-peak swing within every 4ns.
Penjana pelbagai isyarat ultra-wideband(uwb)_Khor Teng Teng_E3_2007_NI_875002297