Projeto de um amplificador de ganho programável para aplicações de comunicação por campo de proximidade (NFC).

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Martins, Tarciso Alvim
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
NFC
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-02082023-092707/
Resumo: Nesta dissertação é apresentado o projeto de um amplificador de ganho programável para aplicações NFC (Near Field Communication), ou mais especificamente, em demodulação de carga a partir de detectores de envelope. Esse circuito possui o intuito de ser utilizado em um circuito integrado leitor de NFC comercial. Temas como metodologia e fluxo de projetos de circuitos integrados são apresentados e seguidos ao longo da evolução do trabalho. Os passos do desenvolvimento do projeto de um bloco para um circuito integrado de aplicação específica são detalhados e seguidos, passando desde sua concepção, estudo da literatura, escolha da arquitetura, dimensionamento de dispositivos, desenvolvimento do layout, simulações com parasitas extraídos, até finalmente a fabricação e os testes do circuito integrado. As principais características do amplificador de ganho programável desenvolvido são possuir dois estágios de ganho com até oito configurações diferentes, ajuste individual da compensação por ganho, visando a otimização da faixa de operação, e a presença de um sistema de auto-zero capaz de cancelar o offset do amplificador. O circuito foi desenvolvido na tecnologia TSMC 90 nm, fabricado em três versões, seguindo a curva de evolução do projeto. Ao final, o bloco projetado apresentou um comportamento adequado para sua aplicação, atingindo suas especificações. O amplificador apresenta baixo consumo de potência, apenas 324 W em cada estágio, frequência de corte maior que 4 MHz para todos os ganhos, bom PSRR, superior a -38 dB e uma área de apenas 0,0285 mm².
id USP_6413c3834892d06c93f807ea43ab297f
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-02082023-092707
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str
spelling Projeto de um amplificador de ganho programável para aplicações de comunicação por campo de proximidade (NFC).Design of a programmable gain amplifier for near field communication (NFC) applications.AmplificadoresCircuitos integradosComunicação NFCIntegrated circuitsMicroeletrônicaNFCProgrammable gain amplifierNesta dissertação é apresentado o projeto de um amplificador de ganho programável para aplicações NFC (Near Field Communication), ou mais especificamente, em demodulação de carga a partir de detectores de envelope. Esse circuito possui o intuito de ser utilizado em um circuito integrado leitor de NFC comercial. Temas como metodologia e fluxo de projetos de circuitos integrados são apresentados e seguidos ao longo da evolução do trabalho. Os passos do desenvolvimento do projeto de um bloco para um circuito integrado de aplicação específica são detalhados e seguidos, passando desde sua concepção, estudo da literatura, escolha da arquitetura, dimensionamento de dispositivos, desenvolvimento do layout, simulações com parasitas extraídos, até finalmente a fabricação e os testes do circuito integrado. As principais características do amplificador de ganho programável desenvolvido são possuir dois estágios de ganho com até oito configurações diferentes, ajuste individual da compensação por ganho, visando a otimização da faixa de operação, e a presença de um sistema de auto-zero capaz de cancelar o offset do amplificador. O circuito foi desenvolvido na tecnologia TSMC 90 nm, fabricado em três versões, seguindo a curva de evolução do projeto. Ao final, o bloco projetado apresentou um comportamento adequado para sua aplicação, atingindo suas especificações. O amplificador apresenta baixo consumo de potência, apenas 324 W em cada estágio, frequência de corte maior que 4 MHz para todos os ganhos, bom PSRR, superior a -38 dB e uma área de apenas 0,0285 mm².This work presents the design of a programmable gain amplifier for NFC (Near Field Communication) applications, more specifically, in load demodulation channels that starts with an envelope detector circuit. It is intended for a commercial NFC reader IC implementation. Topics such as design methodology and the project flow of integrated circuits are presented and followed in the evolution of this work. The design steps of the creation of a block specified to an application specific integrated circuit are detailed and followed, ranging from its design, study of the literature, choice of architecture, device sizing, layout, simulations with extracted parasites, until the manufacturing and testing of the integrated circuit. The main features of this programmable gain amplifier are the two stages of gain with eight different configurations together, individual compensation according to each gain, in order to optimize the bandwidth and power consumption compromise, and the presence of an auto-zero system for offset cancelation of the operational amplifiers. The circuit was developed in TSMC technology 90 nm, manufactured in three different versions, according to the project evolution. By the end, the designed block presented a suitable behavior for its application, according to its specifications. The amplifier has a low power consumption of 324 W for each stage, bandwidth greater than 4 MHz for all gains, good PSRR, greater than -38 dB, and an area of only 0.0285 mm².Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPNoije, Wilhelmus Adrianus Maria VanMartins, Tarciso Alvim2019-12-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-02082023-092707/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2023-08-02T16:47:58Zoai:teses.usp.br:tde-02082023-092707Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-08-02T16:47:58Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Projeto de um amplificador de ganho programável para aplicações de comunicação por campo de proximidade (NFC).
Design of a programmable gain amplifier for near field communication (NFC) applications.
title Projeto de um amplificador de ganho programável para aplicações de comunicação por campo de proximidade (NFC).
spellingShingle Projeto de um amplificador de ganho programável para aplicações de comunicação por campo de proximidade (NFC).
Martins, Tarciso Alvim
Amplificadores
Circuitos integrados
Comunicação NFC
Integrated circuits
Microeletrônica
NFC
Programmable gain amplifier
title_short Projeto de um amplificador de ganho programável para aplicações de comunicação por campo de proximidade (NFC).
title_full Projeto de um amplificador de ganho programável para aplicações de comunicação por campo de proximidade (NFC).
title_fullStr Projeto de um amplificador de ganho programável para aplicações de comunicação por campo de proximidade (NFC).
title_full_unstemmed Projeto de um amplificador de ganho programável para aplicações de comunicação por campo de proximidade (NFC).
title_sort Projeto de um amplificador de ganho programável para aplicações de comunicação por campo de proximidade (NFC).
author Martins, Tarciso Alvim
author_facet Martins, Tarciso Alvim
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Noije, Wilhelmus Adrianus Maria Van
dc.contributor.author.fl_str_mv Martins, Tarciso Alvim
dc.subject.por.fl_str_mv Amplificadores
Circuitos integrados
Comunicação NFC
Integrated circuits
Microeletrônica
NFC
Programmable gain amplifier
topic Amplificadores
Circuitos integrados
Comunicação NFC
Integrated circuits
Microeletrônica
NFC
Programmable gain amplifier
description Nesta dissertação é apresentado o projeto de um amplificador de ganho programável para aplicações NFC (Near Field Communication), ou mais especificamente, em demodulação de carga a partir de detectores de envelope. Esse circuito possui o intuito de ser utilizado em um circuito integrado leitor de NFC comercial. Temas como metodologia e fluxo de projetos de circuitos integrados são apresentados e seguidos ao longo da evolução do trabalho. Os passos do desenvolvimento do projeto de um bloco para um circuito integrado de aplicação específica são detalhados e seguidos, passando desde sua concepção, estudo da literatura, escolha da arquitetura, dimensionamento de dispositivos, desenvolvimento do layout, simulações com parasitas extraídos, até finalmente a fabricação e os testes do circuito integrado. As principais características do amplificador de ganho programável desenvolvido são possuir dois estágios de ganho com até oito configurações diferentes, ajuste individual da compensação por ganho, visando a otimização da faixa de operação, e a presença de um sistema de auto-zero capaz de cancelar o offset do amplificador. O circuito foi desenvolvido na tecnologia TSMC 90 nm, fabricado em três versões, seguindo a curva de evolução do projeto. Ao final, o bloco projetado apresentou um comportamento adequado para sua aplicação, atingindo suas especificações. O amplificador apresenta baixo consumo de potência, apenas 324 W em cada estágio, frequência de corte maior que 4 MHz para todos os ganhos, bom PSRR, superior a -38 dB e uma área de apenas 0,0285 mm².
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-12-17
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-02082023-092707/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-02082023-092707/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1865490696354398208