Dissertação

Digital controlled oscillator for wireless Bluetooth low energy sensor networks EVALUATED

Nos dias de hoje os sistemas de comunicação de radio frequência são uma das maiores áreas de crescimento. O constante desenvolvimento nesta área mantém renovado o interesse em descobrir novas arquiteturas.Independentemente da variedade de aplicações existe um objetivo em comum para todos os dispositivos móveis operados por bateria, a necessidade de operarem com um baixo consumo energético. Esta tese propõe a elaboração de um oscilador controlado digitalmente, a funcionar na banda 2.4 GHz ISM com uma significante melhoria no consumo de energia, otimização da banda de frequências e da resolução e otimização do ruido de fase. O circuito realizado utiliza a tecnologia CMOS 130 nm da United Microelectronics Corporation (UMC). O trabalho apresentado vai ser incluído num sintetizador de frequências, que por sua vez será incorporado num transciver. O protocolo Bluetooth Low Energy (BLE) é utilizado, devido ao baixo consumo de energia e baixas taxas de bits de dados. Um DCO é um oscilador cuja frequência é controlada por uma palavra digital. Neste projeto, é realizada uma revisão dos mais relevantes diferentes tipos de modelos de oscilador. O par diferencial de acoplamento cruzado é usado para gerar uma condutância negativa e cumprir os parâmetros para obter oscilação. Desenvolvimentos recentes permitiram reduzir significantemente o consumo de energia utilizando arquiteturas que trabalham em classe C. Para o controlo digital, são usados três bancos de condensadores com diferentes características. A resolução mínima do DCO é de cerca 20 kHz e cobre a banda de 2.4 GHz ISM entre 2.4 – 2.485 GHz.
DCO, sintetizador de frequências, radio frequência, Bluetooth Low-Energy

Junho 4, 2018, 15:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

João Manuel Torres Caldinhas Simões Vaz

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar