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可编程芯片在现代社会扮演着越来越重要的角色。而现有可编程芯片的有线配置模式限制了其功能的进一步扩展。为了克服有线配置模式的不足,一种无线配置模式被提了出来。本文对可编程芯片无线配置系统的设计与实现进行了初步探索。论文主要工作包括通信协议的制定,收发机的架构构建与性能规划,以及一些关键模块的设计与实现。具体内容如下: 1)论文基于无线配置的工作原理以及工作流程,制定了相应的通信协议。根据协议指标,提出了一种适用于无线配置的收发机架构。并且对收发机进行了详细的性能规划,包括灵敏度、噪声系数、线性度和相位噪声等。 2)根据无线配置系统的要求,确定了唤醒接收机的基带电路结构。提出了一种幅度和频率双重检测的方式确保唤醒精确性。提出了一种直流失调消除技术,用于提高灵敏度的PVT鲁棒性。测试结果表明,在1.8V电源电压下,电路功耗仅为3.5μW,灵敏度可达-54.5dBm。在-50℃~100℃的温度范围以及1.8V~3.3V的电源电压范围内,此电路均可以正常工作。 3)设计了一款双模式(高线性度/低噪声)可重构射频接收机射频前端电路,用于无线配置的主接收机系统。提出了一种标准工艺下的PMOS无源混频器电路,用以提高电路的线性度。仿真结果显示:在1.2V电源电压下,整个射频前端电路的功耗为14.8mW。在低噪声模式下,其噪声系数仅为3.54dB。在高线性度模式下,其线性度可达4.75dBm。 4)设计并实现了一款三阶整数锁相环型频率综合器,用于无线配置收发机系统中。本文设计的频率综合器相位噪声为-118.79dBc/Hz@1MHz,锁定时间为22.5μs。在1.8V供电电压下,电路功耗为16.2mW。同时,论文提出了一种高速16/17双模分频器结构。该结构采用了一种伪2/3分频器,可以有效减小16/17分频器关键路径长度,从而达到较高工作频率。测试结果显示,本文提出的高速16/17分频器在没有采用任何特殊工艺的情况下,最高工作频率可达5.8GHz。