导　　师： 姚若河;刘伟俭

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 金属氧化物薄膜晶体管(MO TFT)相比非晶硅(a-Si)TFT迁移率高、亚阈值摆幅低及开关电流比高,相比低温多晶硅(LTPS)TFT工艺简单,相比传统CMOS透明性好、可实现柔性。TFT在平板显示领域和传感器件领域应用非常广泛,在未来的物联网、可穿戴技术中具有一定的应用前景。作为物联网的底层感知技术,射频识别(RFID)是自动识别领域最重要的应用之一。本文主要工作如下:对于RFID标签前端电路,首先对全波整流电路进行流片和测试。然后结合负载阻抗提高和等效跨导提高两种方案,设计了一个高增益运算放大器,并进行流片测试。测试结果显示运算放大器电路在15V的电源下,开环差模增益为30 dB,-3dB带宽为6 kHz,单位增益带宽为103 kHz,相位裕度为36°。采用自举结构的门电路,设计环形振荡器、五位计数器、2-4译码器、只读存储器(ROM)和曼彻斯特编码器等数字电路模块,并用以上模块实现RFID标签的曼彻斯特编码数据传输电路,整个电路仅采用了非门和或非门来构建,总晶体管总数目为300个,总面积为6.5 mm。流片后测试结果显示,在5 V的电源驱动下,电路在读出ROM数据后成功进行了曼彻斯特编码,数据率达到103 kbps,总功耗为3.8 mW。采用动态负载的Pseudo-CMOS门电路方案,降低了D触发器、环形振荡器、2-4译码器和异或门的功耗。动态负载的方案不需要添加外部控制信号和额外的晶体管,具有简单易实现的特点。对动态负载的和传统的Pseudo-CMOS门电路构成D触发器和环形振荡器进行流片,测试结果显示,动态负载的D触发器的功耗相比传统D触发器降低了12.8%。动态负载的11阶环形振荡器相比传统的11阶环形振荡器,在同样的VDD下,功耗延迟积降低了50%以上;在同样的频率下,功耗延迟积降低了约18%且摆幅提升了80%以上,而且,输出摆幅在各个电源电压下都接近全摆幅。另外,仿真结果显示,动�

关 键 词： 金属氧化物薄膜晶体管 射频识别 曼彻斯特编码电路 低功耗电路

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