Projeto de um LNA para aplicações ZigBee e sua adequação para o uso em internet das coisas

Abstract

A interação possibilitada pela comunicação entre dispositivos e usuários via protocolos de rede, tais como ZigBee, Bluetooth e WiFi, tem proporcionado maiores funcionalidades, comodidades e portabilidade ao usuário final, principais pilares do conceito Internet of Things (IoT). Para que isso seja possível, é necessário o projeto de sistemas de comunicações de baixo custo e consumo energético, tornando factível a produção em larga escala de objetos inteligentes, requisitos que podem ser atendidos por meio do protocolo ZigBee. Apartir da análise de diversos sistemas de transcepção Zigbee já existentes, esse trabalho apresenta comparações entre topologias de um Front-end de recepção Zigbee e propõe uma topologia de LNA com foco em otimização em termos de área consumida no chip e eficiência energética, garantindo assim, uma redução no custo de produção em larga escala e sua adequação às aplicações que envolvem o conceito de Internet das Coisas (IoT). A metodologia irá se basear no conceito de fluxo de projeto Bottom-up, apartir da qual será proposto um Low Noise Amplifier (LNA) para transceptores ZigBee com a tecnologia CMOS de 130 nm, operando na região sub-limiar. Será apresentada uma metodologia de projeto para seu desenvolvimento, desde sua modelagem analítica, até sua concepção à nível de hardware. Os resultados são analisados por meio de gráficos e tabelas comparativas de simulações e verificações paramétricas no software Virtuoso, da Cadence.