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测试是集成电路芯片实现的关键环节,无线测试探针技术能够有力的节约芯片测试的成本和提高测试的可靠性,同时近来兴起的超宽带(Ultra-wideBand,UWB)技术是诸多无线测试探针中最有效的传输方法,应用于无线测试探针的UWB技术也成为电路设计中最新的研究领域。本文主要研究应用于无线测试探针的UWB脉冲产生器和UWB发射机的设计。 UWB脉冲产生器的性能直接决定UWB系统的最终性能。而现在的LJWB脉冲产生器的研究中,主要有两种实现方法:模拟/数模混合UWB脉冲产生器和数字UWB脉冲产生器。模拟/数模混合方法一般需要模拟电路产生或放大UWB脉冲信号,它们的功率消耗很高。数字方法脉冲产生器的延时单元和数字UWB脉冲产生器受到工艺偏差、电源电压和工作温度(PVT)参数的影响较大,输出脉冲一般会偏离设计目标。 针对当前模拟/数模混合UWB脉冲产生器设计高功耗的问题,提出了数字电路产生的不对称三角脉冲信号对低Q值的片上电感和片上电容的阻尼振荡网络输入充电电流形成UWB脉冲信号的数模混合设计方案。方案将数字电路产生的脉冲信号输入到谐振网络中,最终输出了能够调节输出脉冲幅度的UWB信号。 针对数字UWB脉冲产生器延时单元随工艺、电压和温度特性变化的问题,对数字延时单元的理论进行计算和分析,将数字信号编程的理论应用到延时单元的调节,提出了两种解决方案:可编程电容阵列延时单元和可编程反相器阵列延时单元,并设计出相应的电路,最终得到符合理论分析并可以用于UWB脉冲产生器的可编程延时单元。 基于TSMC0.18μm混合信号CMOS工艺,本文进一步利用所提出的两种可编程延时单元分别设计了相应的UWB发射机系统:双向高斯脉冲发射机和BPSK数字UWB发射机系统。最后提出了一种设计高精度延时单元的方法,并且基于SMIC65nm混合信号CMOS工艺设计了相应的UWB发射机系统,最后分析了数字UWB发射机的低功耗设计方法。