Il corso ha l'obbiettivo di condurre lo studente verso la progettazione di ricevitori radio a radiofrequenza.

La tecnologia di riferimento è quella CMOS, attualmente base di realizzazione di chip per applicazioni commerciali, in quanto offre costi molto bassi e grande affidabilità.


Il corso deve essere considerato un approfondimento del corso obbligatorio "Progettazione di sustemi a radiofrequenza"


Progetto di sistemi microelettronici a Radiofrequenza

A.A. 2015-16

F. Palma

Programma

Introduzione

Lo sviluppo dei sistemi wireless. Specifiche di sistemi SGM e GPS: dalle specifiche di sistema alle specifiche del ricevitore. 

Le caratteristiche dei componenti passivi in circuiti integrati.

Resistori. Capacità. Induttanze. Richiami sulle reti di adattamento.

Modelli dei transistori MOS per applicazioni a RF.

Ricapitolazione del Modello del transistore MOS a canale lungo. Funzionamento in debole inversione. Modello MOS a canale corto. Effetto del tempo di transito.

Tecnologie CMOS. 

Progetto di amplificatori a baso rumore: LNA.

Richiami sulla trattazione del rumore. Circuito equivalente di rumore nel caso di rumore correlato. Adattamento in potenza e adattamento per rumore. Ottimizzazione del progetto di stadi per riduzione di potenza o massimizzazione del guadagno. 

Mixers.

Introduzione ai mixer. Sistemi non lineari come mixer. Moltiplicatori utilizzati come mixer. Sottocampionatori. Rumore nei mixer. Esempio di progettazione di mixer in tecnologia CMOS 90 nm.

Anelli ad aggancio di fase: PLL.

Modelli linearizzati di PLL. Stabilità. Proprietà di rumore in PLL. Comportamento nonlineare di PLL: tempi di aggancio. Rivelatori di fase. Filtri d’anello e Pompe di Carica. 

Oscillatori.

Sistematizzazione delle architetture di oscillatori. Modelli non lineari dell’oscillatore: la Funzione Descrittiva. Risonatori. Esempi di oscillatori. Sintesi di frequenze. Rumore di fase in oscillatori: rumore ciclostazionario, modello di Hajimiri.

Architetture di ricevitori.

Ricevitori supereterodina e omodina. Architetture Zero-IF e Low-IF. Filtri complessi. 

 

Testo di riferimento del del corso

“The Design of CMOS Radio-Frequency Integrated Circuits”, Thomas H. Lee, Cambridge University Press.

Disponibile in biblioteca Dip. Ing. Elettronica