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电力线通信(Power Line Communication,PLC)是利用电力线来传输信号的一种方式。电力线具有无需重新布线的特点,减少了重新构建通信系统的花费,大大降低了通信的成本。电力线延伸至全国,能够使各地的居民受益,而且使用简单方便,即插即用。由于电力线通信技术的这些优点,最近几年对电力线通信的研究不断深入,使得窄带电力线通信已经应用于电表集抄等系统上,但是面向智能家居的宽带电力线通信仍有多个技术瓶颈需要突破。随着CMOS集成电路技术的高速发展,设计高质量的宽带电力线通信芯片,保障电力线通信质量和可靠性,逐渐受到大家的重视。本次论文根据课题的需要,研究了宽带电力线通信模拟前端发送器芯片。主要涉及两个关键模块:数模转换器(DAC)和线驱动电路。论文介绍了数模转换器的各种性能指标和常见的结构,并指出了各种结构的优缺点。设计了10位分段式电流舵结构的DAC将数字信号转换成模拟信号,采用温度计译码电路来转换高6位数字输入码,采用二进制编码转换低4位的数字输入码,采样速率达到了100MHz。在DAC的设计中提出了一种简单实用的限幅锁存器,将输入的电压幅度从5V降到1.5V,减小了时钟馈通对DAC电路性能的影响。接着介绍了传统单差分对输入级,并指出了其输入共模范围较小的缺点,设计了互补差分对电路作为输入级,扩大了输入共模范围。阐述了三种输出放大器,基于各自的优缺点,设计了AB类输出级,为负载提供了大的电流和较强的驱动能力。论文基于SMIC0.18μm-3.3V CMOS工艺模型进行了仿真验证。仿真结果显示,DAC的建立时间为5.887ns,积分非线性小于±0.7LSB,微分非线性小于±0.4LSB。在采样频率为100MHz,输入信号是频率约为1MHz的正弦信号的情况下,SFDR达到了74.4dB;输入信号是频率约为10MHz的正弦信号时,SFDR达到了73.8dB;即使输入信号是频率接近50MHz的正弦波时,DAC的SFDR仍然达到了72.8dB。线驱动电路的共模输入范围为0.71V到3.3V,差分输入电压摆幅为-2.2V到2.2V,输出摆幅为-4.4V到4.4V,建立时间为7.89ns,正转换速率为2.694V/ns,负转换速率为3.084V/ns。当输入信号是频率为1.07421875MHz的正弦信号时,整体电路输出信号的有效位数达到了9.52位,满足宽带电力线模拟前端发送器的设计要求。