System-level modeling of a Reconfigurable System on Chip for wireless sensor networks applications

Beserra, Gilmar S.; Medeiros, Jose E. G.; Madureira, Heider; Eusse, Juan Fernando; Carneiro, João Lucas de Carvalho; Jacobi, Ricardo Pezzuol; Costa, J.C. da

doi:10.1109/icias.2010.5716264

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“…It is important to mention that the high level simulation will be accurate if the models take enough behavior in account. This trade off between simulation time and accuracy has been treated in [75] and [3] and is beyond the scope of this text.…”

Section: Rf Transmitter Architecturementioning

confidence: 99%

Study and design of CMOS RF power circuits and modulation capabilities for communication applications

Madureira

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This work presents the study, design and measurement of RF circuits aiming communications applications. The need for flexible and reconfigurable RF hardware leads to the need of alternative transmitter architectures. In the center of this innovative architecture, there is the power oscillator. This circuit is composed of a power amplifier in a positive feedback loop so it oscillates. As the circuit under study is mainly composed of a power amplifier, a study on power amplifier is mandatory. Modern CMOS technologies impose difficulties in the efficient RF generation due to low breakdown voltages. In order to reduce the voltage stress on the transistors, waveform engineering techniques are used leading to the use of class EF2. The design and measurement of a class EF2 power amplifier and power oscillator are shown. The circuits were implemented in standard STMICROLECTRONICS 0.13µm CMOS. Correct behavior for the circuits were obtained in measurement, leading to a first implementation of class EF2 in RF frequencies. From a system perspective, the proposed architecture is shown to be flexible and able to generate different modulations without change in the hardware. Reconfigurability is shown not only in modulation but also in output power level. The limitations of this architecture are discussed and some mathematical modeling is presented. RESUMÉ Dans lère des systèmes de communication multi-standards, le besoin des circuits en radio fréquence (RF) flexibles et réconfigurables pousse l'industrie et l'academie à la recherche d'architectures alternatives d'émetteurs et récepteurs RF. Dans cette thèse, nous nous intéréssons aux émetteurs RF fléxibles. Nous présentons une architecture basée sur l'utilisation d'un oscillateur de puissance composé dt'un amplificateur de puissance dans une boucle de rétroaction positive. Pour des raisons de compatibilité avec des circuit numériques et dans le but de minimiser les coûts de fabrication, nous avons choisi la technologie CMOS. Ce choix impose des difficultés de concéption de circuits en RF à cause des faibles tensions de claquage. Cette contrainte de concéption nous a motivé à choisir la classe EF2 pour l'amplificateur de puissance afin de réduire le stress de tension sur les transistors. Nous présentons la concéption de cet amplificateur de puissance de classe EF2 ainsi que l'oscilateur de puissance. Nous validons cette architecture avec une implémentation en technologie CMOS 0.13um de STMicroelectronics. Nous démontrons le bon comportement par mesure et tests du circuit fabriqué. Ce circuit répond aux contraintes de fléxibilité de modulation et de puissance de sortie pouvant donc être utilisée pour différents standards de communications. Les limitations inhérentes de cette architecture sont discutées et une modélisation mathématique est présentée.

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Section: Rf Transmitter Architecturementioning

confidence: 99%

Study and design of CMOS RF power circuits and modulation capabilities for communication applications

Madureira

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“…Monitorar uma carga de frutas ao longo de sua cadeia de exportação inteiro é um requisito essencial para garantir a qualidade do produto para o seu consumidor final. Através do monitoramento de produtos alimentares em todas as fases da produção, como armazenamento, processamento e distribuição, é possível evitar disseminação de praga, ajudando os consumidores, agricultores e outros [17]. Figura 1.1: Sistema de monitoramento de frutas proposto [17].…”

Section: Sistema De Monitoramento De Cargasunclassified

“…Através do monitoramento de produtos alimentares em todas as fases da produção, como armazenamento, processamento e distribuição, é possível evitar disseminação de praga, ajudando os consumidores, agricultores e outros [17]. Figura 1.1: Sistema de monitoramento de frutas proposto [17].…”

Section: Sistema De Monitoramento De Cargasunclassified

Modelagem em alto nível da seção de recepção de um transceptor RF

Nascimento¹

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Gostaria de agradecer primeiramente minha família que sempre me apoiou nessa minha difícil jornada, e em especial à minha mãe que sempre esteve ao meu lado. Agradeço também meu falecido pai que sempre manterá sua imagem e presença de espírito junto a mim dando forças aos desafios que se passaram e que irão surgir. Sou grato pelo meu orientador José Camargo da Costa por apoio e dedicação durante o trabalho, assim como a equipe do LDCI que me auxiliaram no desenvolvimento do projeto e estavam sempre dispostos a ajudar. Agradeço também a todos meus amigos nos momentos de descontração e companhia nas noites de estudo. Breno Nascimento RESUMOO projeto descrito neste documento apresenta a proposta de uma descrição em alto nível na linguagem Verilog-AMS da seção de recepção de um transceptor RF de um sistema integrado CMOS desenvolvido no Laboratório de Dispositivos e Circuitos Integrados (LDCI) do departamento de Engenharia Elétrica da Universidade de Brasília -UnB. A modelagem do sistema completo possibilita a co-simulação entre os diversos componentes, permitindo a análise do comportamento do sistema e identificar as características e funcionalidades do mesmo. Com isso é possível otimizar a arquitetura em projetos futuros.

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