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JSSC 2009第6期RF & Wireless90nmVCO

An Energy-Efficient All-Digital UWB Transmitter Employing Dual Capacitively-Coupl

一种采用双电容耦合数字功放的全数字超宽带发射机，能效高且无需片外滤波器。
90nm CMOS, 0.07mm², 17.5pJ/脉冲, 15.6Mb/s
全数字超宽带电容耦合脉冲整形能效
▸创新点1：采用双电容耦合数字功放（PA）技术，有效抑制低频噪声，提升信号纯净度。通过电容耦合替代传统电感耦合，减少面积占用（90 nm CMOS工艺中仅0.07 mm²），同时实现零静态偏置电流，能耗低至17.5 pJ/脉冲。
▸创新点2：四电平数字脉冲整形技术，通过多电平调制精准控制射频旁瓣衰减，无需外接滤波器即满足FCC对3.5/4.0/4.5 GHz频段的合规要求，显著提升频谱效率。
▸创新点3：全数字架构设计，基于单端数字环形振荡器生成UWB脉冲，摒弃模拟模块，消除静态功耗，支持高达15.6 Mb/s的数据速率，适用于能量受限的传感器网络。
▸创新点4：非相干超宽带通信中利用宽松的中心频率容差，简化频率合成复杂度，降低系统功耗，同时保持通信可靠性，适用于医疗监测等低功耗场景。
Abstract
ent Member , IEEE , Denis C. Daly , Student Member , IEEE , and Anantha P . Chandrakasan, Fellow, IEEE Abstract—This paper presents an all-digital, non-coherent, pulsed-UWB transmitter. By exploiting relaxed center fre- quency tolerances in non-coherent wideband communication, the transmitter synthesizes UWB pulses from an energy-efficient, single-ended digital ring oscillator. Dual capacitively coupled digital power amplifiers (PAs) are used in tandem to attenuate low frequency content typically