از زمانی که برای اولین بار استانداردهای شبکه های بی سیم مطرح شدند، روزبروز استانداردهای جدیدتری پیشنهاد می شوند و تنوع بیشتری می یابند. از این استانداردها می توان استانداردهای gsm، gps، umts، bluetooth، wlan و wimax را نام برد. امروزه به جای اینکه برای پشتیبانی از هر استاندارد، یک گیرنده بی سیم مجزا وجود داشته باشد سعی بر طراحی گیرنده ای است که بتواند چندین استاندارد مختلف را پشتیبانی کند یعنی مولتی استاندارد باشد. با این روش می توان در توان مصرفی و فضای اشغال شده صرفه جویی کرد. همچنین با به اشتراک گذاشتن بعضی از قسمت های مداری گیرنده برای استانداردهای مختلف، به نحوی که بتواند سخت ترین استاندارد را پشتیبانی کند می توان گیرنده مولتی استاندارد بی سیم با ساختار تغییرپذیر بدست آورد و با این روش توان مصرفی کاهش می یابد. گیرنده مذکور دارای بخش های مختلفی از قبیل lna، mixer، تقویت کننده با گین قابل کنترل، فیلتر، adc و ... می باشد. در این رساله، هدف طراحی تقویت کننده ای با گین قابل کنترل برای گیرنده های بی سیم مولتی استاندارد با ساختار تغییرپذیر می باشد که بتواند استانداردهایgsm ، bluetooth و wlan را پشتیبانی کرده و رنج دینامیکی قابل قبول، کمترین توان مصرفی و حداقل فضای اشغال شده در تراشه را داشته باشد.

مبدل های ولتاژ به ولتاژ جریان مستقیم که با نام تنظیم کننده های ولتاژ کلیدزنی نیز شناخته می شوند، یکی از اجزای اصلی بخش مدیریت توان هستند. نقش این مبدل ها مهیا کردن ولتاژ خروجی ثابت و صاف برای انتقال توان به ادوات الکترونیکی است. از آنجایی که در برخی از نقاط مدار مجتمع نیاز به کاهش و یا تقویت ولتاژ است و با در نظر گرفتن این که معمولاً نمی توان جریان نقطه مورد نظر را تغییر داد، روی کاهش یا تقویت ولتاژ کار می شود تا به توان مطلوب رسید. ایده طراحی مبدل های ولتاژ به ولتاژ جریان مستقیم از اینجا نشأت می گیرد. در واقع مبدل ولتاژ به ولتاژ جریان مستقیم به منظور تأمین تغذیه قسمت های مختلف داخل مدار مجتمع در محدوده ای مشخص از توان الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. نمونه بارز استفاده از این مبدل ها در تلفن های همراه، تبلت ها و سایر ادوات الکترونیکی قابل حمل می باشد. در این پایان نامه مبدل ولتاژ به ولتاژ جریان مستقیم کلیدی-خازنی کاهشی با نسبت 2:1 و با تکنولوژی 180 nm standard cmos طراحی شده و در مدارهای کم توان کاربرد دارد. دلیل طراحی بر اساس مبدل های کلیدی-خازنی در این طراحی، اندازه کوچک تر این نوع مبدل ها نسبت به مبدل های ولتاژ به ولتاژ جریان مستقیم نوع کلیدی- مغناطیسی و بازده بالای آن ها نسبت به مبدل های خطی با افت ولتاژ نسبتاً بزرگ (حدود 1 ولت) است. در مبدل ارائه شده، ولتاژ 1.8 ولت ورودی به ولتاژ 0.8 ولت خروجی تبدیل شده و جریان 50 میلی آمپر به بار تحویل داده می شود. همچنین در طراحی این مبدل سعی شده است با افزایش فرکانس کلیدزنی، ریپل ولتاژ خروجی زیر 25 میلی ولت نگه داشته شود تا در خروجی ولتاژ (و در نتیجه جریان) ثابت و صافی داشته باشیم.

نوسان ساز ها جزء لا ینفک بسیاری از سیستم های الکترونیکی هستند. کاربرد های آنها تولید ساعت در ریزپردازنده ها تا سنتز فرکانس حامل در تلفن های سلولی را در بر می گیرد که نیاز به توپولوژیهای متفاوتی از نوسان ساز ها با درجات متفاوتی از کارایی دارند.طراحی نوسان ساز مقاوم و کارا در فناوری cmos جزء مسائل جالب است.معمولا نوسان ساز ها را در یک حلقه ی قفل فاز(pll) بکار می برند با توجه به کاربرد pll ، بحث مصرف توان و اشغال مساحت کمتر ودر نتیجه هز ینه کمتر از دغدغه های اساسی در راستای طراحی pll ها می باشد. phase locked loop ( حلقه قفل شده فاز ) یک بلوک اصلی در تمام مدارهای سریع دیجیتال و آنالوگ می-باشد برای مثال در a/d، فرستنده گیرنده، cpu و غیره استفاده می شود. pll برای تولید کلاک یا بازیابی کلاک از داده ها مورد استفاده قرار می گیرد. اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ قلب pll می باشد که عملکرد آن تاثیر قوی روی pll دارد. vco دارای دو ساختار عمده است: ring vco و lc vco . lc vco کارایی خوبی در phase noise (نویز فاز) و مصرف توان کمتری دارد ولی به تراشه (chip) با مساحت بزرگتری نیاز دارد. همچنین پهنای محدوده فرکانس آن باریک می باشد. به علاوه ساختار آن بسیار پیچیده است. در مقایسه با lc vco ، ring vco ،phase noise بدتری دارد؛ اما محدوده فرکانس خروجی آن عریض تر می باشد. همچنین تراشه با مساحت کوچک نیاز داشته، مصرف توان کمتری دارد و ساختار آن بسیار ساده می باشد با توجه به این که عمده توان مصرفی pll ها در vco مصرف می شود بحث کاهش توان vco از اهمیت بالایی بر خوردار است همچنین استفاده از نوسان ساز حلقوی به دلیل نداشتن سلف در سا ختار داخلی اش مشکل اشغال فضای اضا فی و هزینه بیشتر را حل می کند . هدف از انجام این پایان نامه طراحی یک ring oscillator با نویز فاز وتوان مصرفی پایین می باشد که از نظر مساحت اشغالی نیز فضای کمتری را گرفته و برای استفاده در استاندارد ieee 802.15.4/zigbee به کار می رود. در این پا یان نامه سعی بر این خواهد بود که با توجه به روش های مختلف تا حد امکان فضای اشغالی و توان مصرفی این بخش بدون تاثیر نامطلوب بر عملکرد کل سیستم کاهش یابد و نویز فاز کمتری نسبت به کار های مشابه داشته باشد در نهایت این نو سان ساز با تکنولوژی 0.18u توسط نرم افزار cadence، پیاده سازی و layout خواهد شد.

در هر فرستنده گیرنده wsn چندین بلوک مبدل آنالوگ به دیجیتال وجود داردکه یکی از این مبدل¬ها، برای آشکارسازی توان سیگنال دریافتی به کار می¬رود. با توجه به پایین بودن فرکانس کاری این بخش، می¬توان از مبدل آنالوگ به دیجیتال با ساختار sar استفاده کرد. همچنین این مبدل به دلیل جایگزین کردن مقایسه کننده به جای تقویت کننده در ساختار خود، توان مصرفی خیلی پایینی دارد.در این پژوهش با شبیه سازی الگوریتم سوئچینگ پربازده فرکانس پایین شامل مقایسه کننده دینامیکی دوطبقه با ولتاژ تغذیه 1v ،توان مصرفی بخش سوئچینگ کاهش پیداکرده است.. نتایج به دست آمده از شبیه سازی با تکنولوژیtsmc 0.18 در فرکانس نمونه برداری 50k و همچنین رزولوشن 5 بیت توان مصرفی در حدود 210 nw را نشان می¬دهد. همچنین نتایج نسبت سیگنال به نویز و تعداد بیت مؤثر به ترتیب برابر با31.5 و 4.89 به دست آمده است. نتایج شبیه سازی این مدار به ازای رزولوشن 8 بیت توان مصرفی380nw و تعداد بیت مؤثر برابر با7.45 را نشان می دهد.

چکیده ندارد.