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首页> 外文期刊>Circuits and Systems II: Express Briefs, IEEE Transactions on >A 130-nm CMOS 0.007- Ring-Oscillator-Based Self-Calibrating IR-UWB Transmitter Using an Asynchronous Logic Duty-Cycled PLL
【24h】

A 130-nm CMOS 0.007- Ring-Oscillator-Based Self-Calibrating IR-UWB Transmitter Using an Asynchronous Logic Duty-Cycled PLL

机译：使用异步逻辑占空比PLL的基于130nm CMOS 0.007环形振荡器的自校准IR-UWB发送器

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We present a 0.007 $hbox{mm}^{2}$ impulse-radio ultrawideband transmitter (TX) based on a ring oscillator capable of synthesizing pulses with both controlled center frequency and bandwidth using a single duty-cycling/trigger reference input. The TX embeds a single-phase charge-pump phase-locked loop (PLL), implemented with asynchronous logic, with 55 logic elements overall. The system, including radio frequency output buffers, consumes measured 30–45 pJ/pulse with a measured efficiency of $sim$47$%$ at 285 MHz center frequency and $V_{rm dd}$ in the range of 0.97–1.17 V. At 1.2V supply, the 130 nm CMOS TX tolerates $pm$ 10$%$ $V_{rm dd}$ variation, maintaining robust lock and controlled power spectral density (PSD) at 300 MHz center frequency, $-$19 dBm radiated power at 1 MHz pulse-repetition frequency, and a fractional bandwidth of 0.23. At 300 MHz, the system achieves a measured 100 ps RMS jitter, and without output buffers, the sole PLL logic occupies an active silicon area of 0.0045 $hbox{mm}^{2}$.
机译：我们提出了基于环的0.007 $ hbox {mm} ^ {2} $ 基于环形的脉冲无线电超宽带发射机（TX）振荡器能够使用单个占空比/触发参考输入来合成具有受控中心频率和带宽的脉冲。 TX嵌入了一个单相电荷泵锁相环（PLL），该环由异步逻辑实现，总共有55个逻辑元件。该系统（包括射频输出缓冲器）消耗30-45 pJ /脉冲，测量效率为 $ sim $ 47中心频率为285 MHz时的 $％$ 和 $ V_ {rm dd} $ 在0.97-1.17 V范围内。在1.2V电源下，130 nm CMOS TX可以容忍 $ pm $ 10 $％$ $ V_ {rm dd} $ 变化，在300 MHz中心频率下保持稳健的锁定和受控的功率谱密度（PSD）， $-$ 在1 MHz脉冲重复频率下的19 dBm辐射功率，分数带宽为0.23。在300 MHz时，该系统可实现100 ps RMS的测量抖动，并且没有输出缓冲器，唯一的PLL逻辑占据了0.0045的有效硅面积。<公式> {hbox {mm } ^ {2} $ 。

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