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面向三维堆叠封装的芯片间电感耦合无线收发电路的设计与研究

作　者: 王建
导　师: 邹雪城
学　校: 华中科技大学
专　业: 集成电路工程
关键词: 电感耦合三维堆叠封装无线互联收发器金属螺旋电感
分类号: TN859
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 26次
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内容摘要

三维芯片堆叠封装是一种具有众多优势的系统集成方式,而芯片互联技术是实现三维堆叠系统的关键技术。本文研究用于三维堆叠封装的高性能电感耦合无线互联技术,研究并设计了一款寄生效应小、通讯质量高、成本低廉、高性能的电感耦合无线互联收发器模块。本文首先介绍了电感耦合无线互联基本通讯原理,并着重分析了多芯片间如何进行正常的数据通讯和传输,以及收发器模块的工作原理和数字控制芯片的控制原理;然后重点叙述了收发器结构、多层金属螺旋电感、Single-Ended发射器和反向不归零信号处理收发器的设计。为了方便测试,在发射器中采用了电流控制器,并且在接收器中加入了信号放大器以及整理电路来提高信号的接收能力和降低信号的失真;最后完成了电路的具体参数设计,并进行了仿真分析。本文的设计在Linux平台和cadence环境下,采用hejian₀.25um_CMOS工艺,对电感耦合无线互联的收发器模块进行设计与仿真。结果显示,本文设计的这种多芯片间电感耦合无线互联收发器模块,发送的测试信号与接收到的信号基本完全一致,无明显失真现象。这表明本文设计的这种电感耦合无线互联的收发器模块通讯的质量高、寄生效应小,达到了较高的水平。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题的来源与背景以及国内外的发展现状  8-9
  1.2 课题研究内容，研究的目的以及创新之处  9-11
  1.3 课题的主要目标和关键的理论和技术指标  11
  1.4 论文的组织结构  11-13
2 电感耦合无线互联的工作原理  13-28
  2.1 电感耦合无线互联  13-20
  2.2 电感耦合无线互联基本通讯原理  20-22
  2.3 电感耦合无线互联收发器模块的工作原理  22-25
  2.4 数字控制系统的工作原理  25-27
  2.5 本章小结  27-28
3 电感耦合无线互联收发模块的电路实现  28-47
  3.1 金属多层螺旋电感的设计  28-38
  3.2 发射器电路的设计  38-42
  3.3 接收器电路的设计  42-46
  3.4 本章小结  46-47
4 电感耦合无线互联收发器模块仿真与分析  47-59
  4.1 工艺技术的选择  47-48
  4.2 收发器模块的电路仿真模型及参数的调试  48-57
  4.3 收发器模块的仿真结果与分析  57-58
  4.4 本章小结  58-59
5 总结  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-64

面向三维堆叠封装的芯片间电感耦合无线收发电路的设计与研究

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