Design of a SAW-Less CMOS discrete-time receiver for bluetooth low energy

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Ferreira, Sandro Binsfeld
• Orientador(a): Bampi, Sergio
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Microeletrônica; Cmos; Bluetooth
• Palavras-chave em Inglês: CMOS; Switched capacitor; Discrete-time receiver; Bluetooth low energy
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/210391

Comunicações móveis e a Internet das Coisas adicionaram complexidade ao projeto de circuitos de rádio frequência, principalmente devidoà necessidade de autonomia de bateria por longos períodos. Em consequência, ocasionando requisitos rígidos de baixa potência. Bluetooth Low Energy é uma nova versão do protocolo Bluetooth destinada a atender esta recente demanda de Mercado. No projeto da parte analógica do receptor, novas técnicas de projeto em tempo discreto aparecem como uma possibilidade de reduzir o consumo de potência pouco explorada, que se beneficia da modernização das tecnologias CMOS e adiciona flexibilidade ao projeto do receptor. Integração é outro ponto importante e componentes externos ao receptor como filtros e redes de casamento agora necessitam fazer parte do circuito integrado de forma a reduzir os custos. O presente trabalho se insere neste contexto, com o desenvolvimento de um receptor para Bluetooth Low Energy totalmente em tempo discreto e sem filtros externos. O projeto utiliza filtros passa-faixas passivos implementados usando capacitores chaveados e escolha criteriosa de taxas de amostragem e filtros anti-aliasing para implementar uma arquitetura de tempo discreto sem filtros externos de baixíssimo consumo e com desempenho equiparável ao estado da arte em receptores para Bluetooth Low Energy. A arquitetura inovadora e as técnicas adotadas no projeto dos blocos em tempo discreto são apresentadas detalhadamente a partir do nível sistêmico. O projeto foi realizado em tecnologia de 28nm CMOS Low Power. Resultados de medida mostram que o receptor apresenta 6.5 dB de figura de ruído com rede de casamento e chaveamento integrado, e -19 dBm de IIP3 com um consumo total de 2.75 mW.