RF CMOS

الموسوعة الحرة
لقطة من Broadcom BCM2050KMLG، وهي شريحة RF CMOS تستخدم كجهاز إرسال واستقبال WiFi 802.11g . [1] لاحظ الهياكل المثمنة الشكل واللولبية، والتي يمكن أن تعمل كمحثات [2] ومحولات وموازنة . [3] [4] [5]
صورة توضيحية لجهاز إرسال واستقبال Marvell 88W8010 WiFi 802.11g. يحتوي على هياكل مثمنة الشكل ومربعة الشكل وحلزونية الشكل يمكن استخدامها أيضًا كمحثات. [6]

RF CMOS هي تقنية دائرة متكاملة من أشباه الموصلات المعدنية والأكسيدية (MOS ) تدمج الترددات الراديوية (RF) والإلكترونيات التناظرية والرقمية على شريحة دائرة RF CMOS مختلطة الإشارة (MOS التكميلية) . [7] [8] تُستخدم على نطاق واسع في الاتصالات اللاسلكية الحديثة ، مثل الشبكات الخلوية ، والبلوتوث ، والواي فاي ، وأجهزة استقبال نظام تحديد المواقع العالمي (GPS ) ، والبث ، وأنظمة الاتصالات بالمركبات ، وأجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية في جميع الهواتف المحمولة الحديثة وأجهزة الشبكات اللاسلكية . كان المهندس الباكستاني أسد علي عبيدي رائدًا في تقنية RF CMOS في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس خلال أواخر الثمانينيات إلى أوائل التسعينيات، وساعد في إحداث ثورة لاسلكية مع إدخال معالجة الإشارات الرقمية في الاتصالات اللاسلكية. تم تمكين تطوير وتصميم أجهزة RF CMOS من خلال نموذج الضوضاء FET RF الخاص بفان دير زيل ، والذي نُشر في أوائل الستينيات وظل منسيًا إلى حد كبير حتى التسعينيات. [9] [10] [11] [12]

تاريخ

قام أسد علي عبيدي بتطوير تقنية RF CMOS في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس خلال أواخر الثمانينيات وحتى أوائل التسعينيات.

المهندس الباكستاني أسد علي عبيدي ، أثناء عمله في مختبرات بيل ثم جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس خلال الثمانينيات والتسعينيات، كان رائدًا في أبحاث الراديو في تكنولوجيا أشباه الموصلات المعدنية والأكسيدية (MOS) وقدم مساهمات أساسية في هندسة الراديو القائمة على تكنولوجيا المكثف المبدل التكميلي (CMOS ). [13] في أوائل الثمانينيات، أثناء عمله في بيل، عمل على تطوير تكنولوجيا VLSI ( التكامل واسع النطاق للغاية ) لترانزستور تأثير المجال MOSFET دون الميكرون (MOS)، وأظهر إمكانات تكنولوجيا الدوائر المتكاملة NMOS دون الميكرون في دوائر الاتصالات عالية السرعة . قوبل عمل عبيدي في البداية بالتشكك من أنصار GaAs والترانزستورات ثنائية القطب ، وهي التقنيات السائدة لدوائر الاتصالات عالية السرعة في ذلك الوقت. في عام 1985، انضم إلى جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس (UCLA)، حيث كان رائدًا في تقنية RF CMOS خلال أواخر الثمانينيات وأوائل التسعينيات. وقد غيّر عمله الطريقة التي يتم بها تصميم دوائر RF ، بعيدًا عن الترانزستورات ثنائية القطب المنفصلة ونحو الدوائر المتكاملة CMOS . [14]

كان عبيدي يبحث في دوائر CMOS التناظرية لمعالجة الإشارات والاتصالات في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس خلال أواخر الثمانينيات إلى أوائل التسعينيات. [14] أظهر عبيدي، جنبًا إلى جنب مع زملائه في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ج. تشانج ومايكل جايتان، أول مكبر صوت RF CMOS في عام 1993. [15] [16] في عام 1995، استخدم عبيدي تقنية المكثف المبدل CMOS لإظهار أول أجهزة إرسال واستقبال تحويل مباشر للاتصالات الرقمية . [13] في أواخر التسعينيات، تم اعتماد تقنية RF CMOS على نطاق واسع في الشبكات اللاسلكية ، حيث بدأت الهواتف المحمولة تدخل الاستخدام الواسع النطاق. [14] وقد أدى هذا إلى تغيير الطريقة التي تم بها تصميم دوائر RF، مما أدى إلى استبدال الترانزستورات ثنائية القطب المنفصلة بدوائر CMOS المتكاملة في أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية . [14]

كان هناك نمو سريع لصناعة الاتصالات نحو نهاية القرن العشرين، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى إدخال معالجة الإشارات الرقمية في الاتصالات اللاسلكية ، مدفوعة بتطوير تكنولوجيا RF CMOS منخفضة التكلفة وواسعة النطاق للغاية (VLSI). [17] لقد مكن ذلك من إنشاء محطات طرفية متطورة ومنخفضة التكلفة وقابلة للحمل للمستخدم النهائي ، وأدى إلى ظهور وحدات صغيرة ومنخفضة التكلفة ومنخفضة الطاقة وقابلة للحمل لمجموعة واسعة من أنظمة الاتصالات اللاسلكية. وقد مكن هذا من الاتصال "في أي وقت وفي أي مكان" وساعد في إحداث ثورة لاسلكية ، مما أدى إلى النمو السريع لصناعة الاتصالات اللاسلكية. [18]

في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، تم عرض شرائح RF CMOS ذات MOSFETs بعمق دون الميكرون قادرة على نطاق تردد يزيد عن 100 جيجاهرتز . [19] اعتبارًا من عام 2008 ، يتم إنتاج أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية في جميع أجهزة الشبكات اللاسلكية والهواتف المحمولة الحديثة بكميات كبيرة كأجهزة RF CMOS. [14] 

التطبيقات

ESP32 هو مثال على شريحة تجمع بين RF CMOS والمنطق الرقمي، والذي في هذه الحالة يتكون من نواة معالج واحدة أو اثنتين مخفيتين.

يتم إنتاج معالجات النطاق الأساسي [20] [21] وأجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية في جميع أجهزة الشبكات اللاسلكية الحديثة والهواتف المحمولة بكميات كبيرة باستخدام أجهزة RF CMOS. [ 14 ] تُستخدم دوائر RF CMOS على نطاق واسع لنقل واستقبال الإشارات اللاسلكية، في مجموعة متنوعة من التطبيقات، مثل تكنولوجيا الأقمار الصناعية (بما في ذلك أجهزة استقبال GPS و GPS )، وبلوتوث ، وواي فاي ، والاتصالات القريبة المدى (NFC)، والشبكات المحمولة (مثل 3G و 4G )، والبث الأرضي ، وتطبيقات الرادار للسيارات ، من بين استخدامات أخرى. [22]

تشمل أمثلة شرائح RF CMOS التجارية الهاتف اللاسلكي DECT من Intel، وشرائح 802.11 ( Wi-Fi ) التي أنشأتها Atheros وشركات أخرى. [23] تُستخدم منتجات RF CMOS التجارية أيضًا في شبكات Bluetooth وشبكات LAN اللاسلكية (WLAN). [24] تُستخدم RF CMOS أيضًا في أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية للمعايير اللاسلكية مثل GSM وWi-Fi وBluetooth، وأجهزة الإرسال والاستقبال للشبكات المحمولة مثل 3G، والوحدات البعيدة في شبكات الاستشعار اللاسلكية (WSN). [25]

تعد تقنية RF CMOS أمرًا بالغ الأهمية للاتصالات اللاسلكية الحديثة، بما في ذلك الشبكات اللاسلكية وأجهزة الاتصالات المحمولة . كانت شركة Infineon واحدة من الشركات التي قامت بتسويق تقنية RF CMOS . تبيع الشركة أكثر من مليار وحدة من مفاتيح RF  CMOS بالجملة سنويًا، لتصل إلى 5 مليارات وحدة تراكمية  ، اعتبارًا من عام 2018. [ 26]

تم تمكين الراديو المحدد بالبرمجيات (SDR) العملي للاستخدام التجاري بواسطة RF CMOS، وهو قادر على تنفيذ نظام راديو محدد بالبرمجيات بالكامل على شريحة MOS IC واحدة. [27] [28] [29] بدأ استخدام RF CMOS في تنفيذات SDR خلال العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. [28]

التطبيقات الشائعة

يتم استخدام RF CMOS على نطاق واسع في عدد من التطبيقات الشائعة، والتي تتضمن ما يلي.

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ https://www.datasheetbank.com/en/pdf-view/BCM2050-Broadcom [ عنوان URL العاري ]
  2. ^ Seong-Kyun Kim; Byung-Sung Kim (2008). "نمذجة قابلة للتطوير لمحث حلزوني في عملية CMOS بتردد راديوي 0.13 ميكرومتر". مؤتمر تصميم نظام على رقاقة الدولي 2008. doi : 10.1109/SOCDC.2008.4815667. ISBN 978-1-4244-2598-3. S2CID  27842573.
  3. ^ "تصميم المحول على الشريحة لمضخمات الطاقة CMOS". 2010. S2CID  195748866.
  4. ^ هان، جيانج آن؛ كونغ، تشي هوي؛ ما، كاي شيو؛ يو، كيات سينج (2014). "تصميم محول CMOS 1:1 لتطبيق الموجات المليمترية". الجمعية العامة الحادية والثلاثون لـ URSI GASS (URSI GASS) 2014. ص. 1-4. doi :10.1109/URSIGASS.2014.6929414. ISBN 978-1-4673-5225-3. S2CID  26756764.
  5. ^ Liwen Jing؛ Li, Alvin؛ Duona Luo؛ Rowell, Corbett R.؛ Yue, C. Patrick (2015). "تصميم محول موجة المليمتر 4∶1 القائم على المحولات لدوائر IC RF CMOS". ندوة IEEE الدولية لللاسلكي 2015 (IWS 2015) . ص. 1-4. doi :10.1109/IEEE-IWS.2015.7164519. ISBN 978-1-4799-1928-4. S2CID  38084098.
  6. ^ دوائر الواجهة الأمامية CMOS RF عالية الخطية. Springer. 8 فبراير 2006. ISBN 978-0-387-23802-9.
  7. ^ "الشكل 1 ملخص لتكنولوجيا SiGe BiCMOS وrf CMOS". ResearchGate . تم الاسترجاع في 2019-12-07 .
  8. ^ مكبرات الطاقة RF CMOS: النظرية والتصميم والتنفيذ . السلسلة الدولية في الهندسة وعلوم الكمبيوتر. المجلد 659. Springer Science+Business Media . 2002. doi :10.1007/b117692. ISBN 0-7923-7628-5.
  9. ^ A. van der Ziel (1962). "الضوضاء الحرارية في ترانزستورات التأثير الميداني". وقائع IRE . 50 (8): 1808–1812. doi :10.1109/JRPROC.1962.288221.
  10. ^ A. van der Ziel (1963). "ضوضاء البوابة في الترانزستورات ذات التأثير الميداني عند ترددات عالية إلى حد ما". وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 51 (3): 461-467. doi :10.1109/PROC.1963.1849.
  11. ^ أ. فان دير زيل (1986). الضوضاء في الأجهزة والدوائر ذات الحالة الصلبة . وايلي-إنترسايس.
  12. ^ TM Lee (2007). "تاريخ ومستقبل RF CMOS: من التناقض إلى التيار السائد" (PDF) . مؤتمر IEEE الدولي لتصميم الكمبيوتر .
  13. ^ ab Allstot, David J. (2016). "Switched Capacitor Filters" (PDF) . في Maloberti, Franco؛ Davies, Anthony C. (eds.). تاريخ موجز للدوائر والأنظمة: من الشبكات الخضراء والمتنقلة والمنتشرة إلى الحوسبة باستخدام البيانات الضخمة . جمعية الدوائر والأنظمة التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . ص 105-110. رقم ISBN 9788793609860. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2021-09-30 . تم الاسترجاع 2019-12-07 .
  14. ^ abcdefghijklmn O'Neill, A. (2008). "Asad Abidi Recognized for Work in RF-CMOS". نشرة جمعية الدوائر الصلبة التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 13 (1): 57–58. doi :10.1109/N-SSC.2008.4785694. ISSN  1098-4232.
  15. ^ abcdefghij عبيدي ، أسد علي (أبريل 2004). “RF CMOS يأتي في سن الرشد”. مجلة IEEE لدوائر الحالة الصلبة . 39 (4): 549-561. بيب كود :2004IJSSC..39..549A. دوى :10.1109/JSSC.2004.825247. ISSN  1558-173X. S2CID  23186298.
  16. ^ تشانج، جيه؛ عبيدي، أسد علي؛ جايتان، مايكل (مايو 1993). "محاثات معلقة كبيرة على السيليكون واستخدامها في مكبر تردد راديوي CMOS 2- ميكرومتر". رسائل أجهزة IEEE الإلكترونية . 14 (5): 246-248. رمز Bibcode :1993IEDL...14..246C. doi :10.1109/55.215182. ISSN  1558-0563. S2CID  27249864.
  17. ^ Srivastava, Viranjay M.; Singh, Ghanshyam (2013). MOSFET Technologies for Double-Pole Four-Throw Radio-Frequency Switch. Springer Science & Business Media . ص. 1. ISBN 9783319011653.
  18. ^ دانشراد، بابال؛ الطويل، أحمد م. (2002). "تقنيات الدوائر المتكاملة للاتصالات اللاسلكية". تقنيات الشبكات المتعددة الوسائط اللاسلكية . السلسلة الدولية في الهندسة وعلوم الكمبيوتر. 524. سبرينغر الولايات المتحدة: 227-244. doi :10.1007/0-306-47330-5_13. ISBN 0-7923-8633-7.
  19. ^ تشن، تشيه-هونج؛ دين، م. جمال (2001). "توصيف ونمذجة ضوضاء RF CMOS". المجلة الدولية للإلكترونيات والأنظمة عالية السرعة . 11 (4). شركة النشر العلمي العالمية : 1085-1157 (1085). doi :10.1142/9789812777768_0004. ISBN 9810249055.
  20. ^ ab Chen, Wai-Kai (2018). دليل VLSI. CRC Press . ص 60-2. ISBN 9781420005967.
  21. ^ أب مورجادو ، ألونسو. ريو، روكيو ديل؛ روزا، خوسيه م. دي لا (2011). وحدات تعديل نانومتر CMOS Sigma-Delta للراديو المحدد بالبرمجيات. سبرينغر للعلوم والإعلام التجاري . ص. 1. رقم ISBN 9781461400370.
  22. ^ abcdefghijk Veendrick, Harry JM (2017). Nanometer CMOS ICs: From Basics to ASICs. Springer. ص. 243. ISBN 9783319475974.
  23. ^ اي بي سي ناثواد ، إل. زرغري، م.؛ سامافاتي، ه.؛ ميهتا، س. خيرخاكي، أ. تشن، ب. غونغ، ك. وكيلي أميني، ب. هوانج، J.؛ تشن، م. تيروفيتس، م.؛ كاتشينسكي، ب. ليموتيراكيس، S .؛ ماك، م. غان، ه.؛ لي، م. عبد الله عليبيك، ب. بايتكين، ب. أونوديرا، ك.؛ منديس، S .؛ تشانغ، أ.؛ جين، س. سو، د.؛ Wooley، B. "20.2: راديو SoC CMOS MIMO ثنائي النطاق لشبكة LAN اللاسلكية IEEE 802.11n" (PDF) . استضافة الويب للكيان IEEE . IEEE. تم أرشفة النسخة الأصلية (PDF) في 23 أكتوبر 2016 . تم استرجاعها في 22 أكتوبر 2016 .
  24. ^ abc Olstein, Katherine (Spring 2008). "Abidi Receives IEEE Pederson Award at ISSCC 2008" (PDF) . SSCC: IEEE Solid-State Circuits Society News . 13 (2): 12. doi :10.1109/HICSS.1997.665459. S2CID  30558989. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2019-11-07.
  25. ^ abcdef أوليفيرا، جواو؛ يذهب ، جواو (2012). تضخيم الإشارة التناظرية البارامترية المطبقة على تقنيات CMOS النانوية. سبرينغر للعلوم والإعلام التجاري . ص. 7. رقم ISBN 9781461416708.
  26. ^ "Infineon تحقق إنجازًا كبيرًا في مجال تحويل الترددات الراديوية CMOS بكميات كبيرة". EE Times . 20 نوفمبر 2018 . تم الاسترجاع في 26 أكتوبر 2019 .
  27. ^ اي بي سي دي مورجادو ، ألونسو. ريو، روكيو ديل؛ روزا، خوسيه م. دي لا (2011). وحدات تعديل نانومتر CMOS Sigma-Delta للراديو المحدد بالبرمجيات. سبرينغر للعلوم والإعلام التجاري . رقم ISBN 9781461400370.
  28. ^ abcd Leenaerts, Domine (مايو 2010). تقنيات تصميم دوائر CMOS ذات التردد اللاسلكي العريض (PDF) . برنامج المحاضرين المتميزين لجمعية دوائر الحالة الصلبة التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (SSCS DLP). NXP Semiconductors . تم الاسترجاع في 10 ديسمبر 2019 .
  29. ^ abcde "Software-defined-radio Technology". NXP Semiconductors . تم الاسترجاع في 11 ديسمبر 2019 .
  30. ^ abcdefghij "TEF810X Fully-Integrated 77 GHz Radar Transceiver". NXP Semiconductors . تم الاسترجاع في 16 ديسمبر 2019 .
  31. ^ abcdefghijklmn “RF CMOS”. المسابك العالمية . 20 أكتوبر 2016 . تم الاسترجاع في 7 ديسمبر 2019 .
  32. ^ abcdefghijkl "Radar Transceivers". NXP Semiconductors . تم الاسترجاع في 16 ديسمبر 2019 .
  33. ^ abc "TEF810X: 77GHz Automotive Radar Transceiver" (PDF) . NXP Semiconductors . تم الاسترجاع في 20 ديسمبر 2019 .
  34. ^ abcde "TEF810X: 76 GHz to 81 GHz car RADAR transceiver" (PDF) . NXP Semiconductors . تم الاسترجاع في 20 ديسمبر 2019 .
  35. ^ ab Kim, Woonyun (2015). "تصميم مكبر الطاقة CMOS للتطبيقات الخلوية: مكبر صوت ثنائي الوضع رباعي النطاق EDGE/GSM في 0.18 ميكرومتر CMOS". في Wang, Hua؛ Sengupta, Kaushik (المحررون). توليد الطاقة RF وmm-Wave في السيليكون . Academic Press . ص 89-90. ISBN 978-0-12-409522-9.
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=RF_CMOS&oldid=1241807774"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate