RF Transceivers en CMOS-toestel-skaling

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Wat is die hoofdoel van die ontwerp van RF-DACs?

Om die bandwydte en lineariteit te verbeter. (correct)

Om die frekwensie van die digitale data te verhoog.

Om die energieverbruik te verminder.

Om die koste van die digitale komponente te verlaag.

Hoe word die huidige modus RF-DACs saamgestel?

Deur outomatiese aanpassing van die digitale invoerkodes.

Deur die gebruik van analogiese analise om afgrensings te vind.

Deur die skakeling van verskeie 4-buitemode selle.

Deur elke sel as 'n 1-b snit te optimaliseer en hulle te teël. (correct)

Watter kenmerk bied die huidige modus RF-DACs aan?

Kragverhoging in digitale toestelle.

Gesamentlike samestelling van selpunte.

Verminderde bandwydte in verwerking.

Compressiewe uitgang spanning eienskappe. (correct)

Watter tipe array word gebruik om RF-DACs op te bou?

Binêre arrays. Signup and view all the answers

Wat is die voordeel van gemengde sein transceivers?

Hulle bied 'n hoër snelheid en beter lineariteit. Signup and view all the answers

Wat is die gevolg van die toename in basis fase by 'n RF-DAC?

Dit verminder die buitensporige geraas. Signup and view all the answers

Waarom is 'n CORDIC verwerker of kyk tabel nodig vir konversie van Cartesian na polêre vektore?

Omdat dit kompleksiteit in die proses toevoeg. Signup and view all the answers

Wat is een van die uitdagings volhoubaar in RF-DAC argitekture?

Die tydsbeheer tussen a(t) en z(t). Signup and view all the answers

Wat moet in ag geneem word wanneer 'n laer kragverlies benodig word in die RF-DAC?

Die grootte van die kapasitors moet groter wees. Signup and view all the answers

Wat is die doel van die A(t) komponent in die RF-DAC?

Dit moduler die klokrand. Signup and view all the answers

Wat gebeur as die kapasitiewe of huidige selle nie goed ooreenstem nie?

Dit kan lei tot nie-lineêre wiskundige operasies. Signup and view all the answers

Wat duidt aan dat 'n verbreding van die bandbreedte kan voorkom?

Die additionele basisfases. Signup and view all the answers

Wat is 'n ongunstige gevolg van die toename in die kompleksiteit van klokgenerasie?

Verhoogde energieverbruik. Signup and view all the answers

Wat is die hoofdoel van 'n kapasitorarray in 'n RF-DAC?

Om die uitgang by die gewenste vlak te balanseer. Signup and view all the answers

Wat beskryf die elementêre sel in die ontwerp?

Dit bied 'n vereiste plaaslike spanning. Signup and view all the answers

Watter komponent in 'n RF-DAC is verantwoordelik vir die versorging van die analoog uitgang?

Die kapasitorarray. Signup and view all the answers

Watter rol speel die VDD in die ontwerp?

Dit verskaf die vereiste voedingsspanning. Signup and view all the answers

Wat is die impak van 'n vlakverskuiwer in die ontwerp?

Dit fasiliteer die interaksie tussen die digitale en analoog stelsels. Signup and view all the answers

Waarvoor word die poortvonkspanning gebruik?

Om die spanning van die kapasitorarray aan te pas. Signup and view all the answers

Wat is die belangrikste funksie van 'n uitgangsaanpassingsnetwerk?

Dit help om die opbrengsverhouding te optimaliseer. Signup and view all the answers

Wat bepaal die grootte van die kapasitor in 'n kapasitorarray?

Die gewenste analoog uitgangsverhouding. Signup and view all the answers

Wat is die nadeel van gebruik 'n hoë weerstandsgehalte in 'n elementêre sel?

Dit verminder die analoog stelsels se akkuraatheid. Signup and view all the answers

Watter tipe toestand het 'n huidige-mode RF-DAC in vergelyking met 'n spanning-mode RF-DAC?

Dit verskaf 'n vinniger reaksie tyd. Signup and view all the answers

Wat is die sleutelkomponent vir die aanpassing van analoge seine?

Die kapasitor array. Signup and view all the answers

Wat is die belangrikste aspek van die seinversterking in 'n elektroniese ontwerp?

Dit moet die spanning oor die robuustheid van die sel waarborg. Signup and view all the answers

Watter faktor het die grootste invloed op die destabilisering van analoog seine in 'n RF-DAC?

Die grootte van die kapasitorarray. Signup and view all the answers

Wat beïnvloed die sluitingsverhouding van 'n digitale tot analoog omsetter?

Die aantal bits in die digitale ingang. Signup and view all the answers

Study Notes

Gemengde-Modus Transceiver's

Die studiehandleiding bied inleiding tot die motiverings- en konsepte van gemengde sein RF-transceiver's.
Die beginsels van gemengde sein-stomis (TX) en ontvanger (RX) stroombane word beskryf en verskeie argitektoniese keuses word vir beide voorgestel.
Laastens word gevolgtrekkings en toekomstige werk in gemengde sein transceiver's aangebied.

CMOS-toestel-skaling

Gedurende die afgelope 50 jaar het die skale van CMOS-transistor-toestelle, gevolg deur Moore se wet, hoofsaaklik probeer om die aantal transistors op 'n enkele skyfie te verhoog.
Van 1971 tot 2021 het die aantal transistors van ongeveer 2 000 tot 50 miljard toegeneem.
Skaling het gewoonlik gelei tot die MOS-toestel om as 'n vinniger, verminderde weerstand skakelaar as 'n vinniger, verminderde weerstand skakelaar te werk, terwyl intrinsieke wins verminder word.
Hierdeur bepaal dat argitektoniese veranderinge in diepgeskaalde CMOS die sterkpunte van CMOS moet benut.

Konvensionele TX en RX-kettings

Konvensionele TX en RX-kettings wat in Figuur 2 vertoon word, is met analoog komponente gelade wat op die transistor staatmaak wat as 'n spanningsafhanklike stroombron met 'n groot transkonduktansie (gm) en 'n groot uitsetweerstand (ra) optree.
Individuele blokke in die transceiver-kettings (bv. versterkers, mengers, filters, dataswappers ensovoorts), moet met mekaar verbind word.
Dit vereis impedansiematsing tussen blokke en/of voorspanning-onafhanklike koppeling.
Die impedansiematsing word tipies deur bandpas-matsingsnetwerke voorsien, en dit veroorsaak bandbeperking, veral wanneer verskeie impedansiematsingsblokke gerangskik is.
Elke koppelpunt tussen stroombaanblokke vereis dat die korrekte impedansie aan die vorige/volgende fase gegee word.

RF-DAC's

Die primêre tipe gemengde sein TX is die RF-DAC (soms na verwys as die meng DAC).
Dit dien as data omsetter wat digitale basisbande seine na die analoog domein omskakel.
Dit dien as mengkas waar die data vanaf die basisband na die RF/mm-golf frekwensie omgeskakel word.
Dit dien as 'n uitsetfase waar dit die versterker of antenne aandryf.

Stroommodus RF-DAC's

Die basiese stroommodus RF-DAC bestaan uit 'n bank parallelle stroomselle wat in 'n gemeenskaplike lading saamgevat word.
Die stroomselle kan individueel bestuur word om aan of af te wees en kan as 'n diskrete vlak lineêre versterker (bv. Klas B) of as 'n diskrete vlak skakelaar versterker (bv. Klas D⁻¹) optree.
Die werking in skakelaarmodus lewer die hoogste doeltreffendheid, en Klas D⁻¹ het die mees algemene basis vir stroommodus RF-DAC's geword.

Spanningmodus RF-DAC's

Die SCPA-topologie word deur alle spanningmodus RF-DAC's gebruik.
Dit is gebaseer op die Klas D versterker, waar 'n komplementêre stel transistors by die RF-frekwensie geskakel word en 'n vierkantige uitsetspanning aandryf wat in 'n vierkantige uitsetstroom in 'n parallelle resonerende tenk omskakel.

RF-DAC's, ADCS en filters

Voor die gebruik van RF-DACs/ADCs word 'n groot hoeveelheid hoër orde filter in die analoog basisband vir rekonstruksie en anti-alisering filtre vereis.
Dit lei dikwels tot 'n relatief groot skyfie-area.
Met RF-DACs/ADCs kan baie van die filterwerk na die digitale en RF domeine verskuif word en lei tot 'n algehele kleiner afdruk.

RF-steekproef Polar RX's

Die polar RX is 'n relatiewe nuwe argitektuur.
In konvensionele Cartesiese RX's is koherente deteksie dikwels nodig.
Dit vereis sinkronisasie en kan die energieverbruik verhoog.
Polar stelsels kan dikwels met groter kwantasie stappe saam met die spanningsintensiteit werk.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Hierdie toets fokus op die beginsels en konsepte van gemengde RF-transceiver's, sowel as die skaling van CMOS-toestelle oor die afgelope 50 jaar. Studente sal die motiverings en argitektoniese keuses van transceiver-stroombane verken. Belangrike feite oor die ontwikkeling van CMOS-tegnologie word ook bespreek.