[发明专利]CMOS全数字频率可调脉冲无线电超宽带发射机

摘要

本发明公开一种CMOS全数字频率可调脉冲无线电超宽带发射机，由OOK调制电路、延时网络、脉冲序列产生网络和天线组成；OOK调制电路将输入数字信号DATA和时钟信号CLK进行处理，产生满足OOK调制要求的数字信号；延时网络采用反相器延时的特点，利用输入与输出信号的延时间隔作为后继脉冲序列产生网络的输入信号，在这延时间隔时间段内，生成等时间宽度的单脉冲单元；脉冲序列产生网络的每一级单脉冲信号产生电路产生一个单脉冲信号，所有单脉冲信号产生电路产生的脉冲信号组合成一个脉冲序列，该整脉冲序列作为输出信号输出经由天线发出。本发明的脉冲频率可调且工作带宽满足UWB协议要求。

主权项

CMOS全数字频率可调脉冲无线电超宽带发射机，其特征在于：由OOK调制电路、延时网络、脉冲序列产生网络和天线组成；其中OOK调制电路将输入数字信号DATA和时钟信号CLK进行处理，产生满足OOK调制要求的数字信号；上述OOK调制电路由NMOS晶体管NM0、NM1，PMOS晶体管PM0和一个反相器INV0电路组成；NMOS晶体管NM0的漏极和PMOS晶体管PM0的源极相连后，形成OOK调制电路的数字信号CLK的输入端；NMOS晶体管NM0的栅极和反相器INV0的输入端相连后，形成OOK调制电路的时钟信号DATA的输入端；反相器INV0的输出端、PMOS晶体管PM0的栅极和NMOS晶体管NM1的栅极连接；NMOS晶体管NM1的源极接低电平；NMOS晶体管NM0的源极、PMOS晶体管PM0的漏极和NMOS晶体管NM1的漏极相连，形成OOK调制电路的输出端；延时网络采用反相器延时的特点，利用输入与输出信号的延时间隔作为后继脉冲序列产生网络的输入信号，在这延时间隔时间段内，生成等时间宽度的单脉冲单元；上述所述延时网络包括至少一级延时单元，每一级延时单元由2个延时可调反相电路串联而成；每个延时可调反相电路均由NMOS晶体管NM2、NM3、NM4、NM5、NM6和PMOS晶体管PM1、PM2、PM3、PM4组成；NMOS晶体管NM2的栅极形成延时可调反相电路的可调电压Vctrl的输入端；NMOS晶体管NM2的漏极、NMOS晶体管NM3的栅极、NMOS晶体管NM3的漏极、PMOS晶体管PM1的漏极、PMOS晶体管PM1的栅极、PMOS晶体管PM2的栅极和PMOS晶体管PM3的栅极相连；PMOS晶体管PM2的漏极、NMOS晶体管NM4的漏极、NMOS晶体管NM4的栅极和NMOS晶体管NM6的栅极相连；PMOS晶体管PM1的源极、PMOS晶体管PM2的源极和PMOS晶体管PM3的源极同时连接高电平；NMOS晶体管NM2的源极、NMOS晶体管NM3的源极、NMOS晶体管NM4的源极和NMOS晶体管NM6的源极同时连接低电平；PMOS晶体管PM3的漏极连接PMOS晶体管PM4的源极；NMOS晶体管NM6的漏极连接NMOS晶体管NM5的源极；PMOS晶体管PM4的栅极和NMOS晶体管NM5的栅极相连后，形成延时可调反相电路的输入端；PMOS晶体管PM4的漏极和NMOS晶体管NM5的漏极相连后，形成延时可调反相电路的输出端；脉冲序列产生网络的每一级单脉冲信号产生电路产生一个单脉冲信号，所有单脉冲信号产生电路产生的脉冲信号组合成一个脉冲序列，该脉冲序列作为输出信号输出经由天线发出；上述脉冲序列产生网络包括至少一级单脉冲信号产生电路，每一级单脉冲生成电路对应一级延时单元即2个延时可调反相电路；其中每一级单脉冲信号产生电路均由PMOS晶体管PM5、PM6和NMOS晶体管NM7、NM8组成；PMOS晶体管PM6的栅极形成本级单脉冲信号产生电路的延时信号A的输入端，该延时信号A的输入端连接所对应延时单元的第一延时可调反相电路INV‑C1的输入端；PMOS晶体管PM6的源极和PMOS晶体管PM5的漏极相连；PMOS晶体管PM5的源极接高电平；PMOS晶体管PM5的栅极和NMOS晶体管NM7的栅极相连后，形成本级单脉冲信号产生电路的延时信号B的输入端，该延时信号B的输入端连接所对应延时单元的第一延时可调反相电路INV‑C1的输出端和第二延时可调反相电路INV‑C2的输入端；NMOS晶体管NM7的源极和NMOS晶体管NM8的漏极相连；NMOS晶体管NM8的源极接低电平；NMOS晶体管NM8的栅极形成本级单脉冲信号产生电路的延时信号C的输入端，该延时信号C的输入端连接所对应延时单元的第一延时可调反相电路INV‑C2的输出端；PMOS晶体管PM6的栅极和NMOS晶体管NM7的漏极相连后，形成本级单脉冲信号产生电路输出信号OUT的输出端；三级单脉冲信号产生电路的输出端相连，并共同形成整个脉冲序列产生网络的输出端；OOK调制电路的输入端形成本发射机的输入端，OOK调制电路的输出端同时连接整个延时网络的输入端和整个脉冲序列产生网络的输入端，整个延时网络的输出端和整个脉冲序列产生网络的输出端相连后，形成本发射机的输出端。