文档介绍:东南大学
硕士学位论文
数字电视调谐器中CMOS混频器的设计与实现
姓名:薛海妹
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:陆生礼
20070301
析了三波段混频器各个子电路一吉尔伯特混频单元、本振缓冲电路、输出级电路以及偏置电路,摘要工艺向深亚微米甚至纳米级发展,其不断增高的单位增益截止频率足以满足射频电路的目前,占芯片面积的%以上的数字电路和部分模拟电路都采用工艺实现,因此,实现工艺存在跨导小、噪声大等不足,因此,如何设计出高性能射频集成电路已成为当前的研究热点。本课题主要内容是应用于数字电视调谐器中混频器的设计与实现。本文首先介绍了混频器基本理论、分类以及几种典型电路,然后引入了混频器相关性能指标的定义,着重阐述了线性度指标的度量——输入顾醯鉉和输入三阶互调点,及其重要性。在比较了各种调谐器架构优劣性能的基础上,本文采用三波段单变频架构调谐器。文中定性定量分并详细推导出了核心吉尔伯特混频单元的输入信号范围、转换增益、输入三阶互调点以及噪声系数的表达式。完整版图设计后的混频器,,对混频器增益、噪声系数、输入顾醯阋约癐刃阅芙胁馐裕峁砻髦懈咂刀位炱灯髂芄宦足设计目标,低频段线性度较设计目标差。用我们自主设计的调谐器替代邦视联通机顶盒射频级,能够清晰接收到南京所有数字有线电视频道节目。首先总结了业界基于吉尔伯特型混频器线性度优化方法,并应用于我们的设计。低频段采用电阻源级负反馈技术,中高频段采用跨导级正交技术,同时输出级采用作放大管增大输出范围。仿真结果显示混频器线性度得到很大的改善,各项性能都能够很好地满足系统指标要求,混频器含中频放大器推刀卧鲆嬖騊.:中高频段增益约,达一。关键词:混频器;转换增益;噪声系数;线性度;优化;数字电视调谐器;工作要求。工艺最大的优点是成本低、集成度高、制造稳定性高,可实现无工艺线设计技术。集成射频前端,就能实现接收机的单片集成,从而缩小系统面积,降低系统成本。与其他工艺相比,为了进一步提高调谐器的灵敏度和选择性,系统对混频器提出更高线性度要求。本文最后一章
仃,.皿瑃..琣琾琹,’,,.,..,琯籧;籲;;.’.甌癿琣,..,
研究生签名:垒盘捧研究生签名:督渔盐东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明期:竺:导师签名:本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢日东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布括刊登畚牡娜ú炕虿糠帜谌荨B畚牡墓ú包括刊登谌ǘ洗笱а芯可喊炖怼意。
第一章绪论课题背景本章首先介绍课题背景,详细阐述课题的研究意义,然后介绍目前国内外研究发展状况,最后阐明本论文的组织架构,以及课题的实现目标。数字电视是指从演播室到发射、传输、接收的所有环节都是使用数字电视信号或对该系统所有的信号传播都是通过由数字串所构成的数字流来传播的,,如此大的数据流的传递保证了数字电视的高清晰度,克服了模拟电视的先天不足,而且相对于模拟电视,数字电视在各方面都具有压倒性的优势,无论是国内还是国外,电视数字化已经成为不可逆转的趋势。数字电视产业正迎来它的广阔的市场前景。知识产权的数字电视专用芯片,是数字电视产业化的重中之重。数字电视芯片是数字电视产业化的数字电视信号在电视台经发射机发射出去,在电视用户接收端由调谐器接收,经过数字解调、信号解码及解调复用器,分别通过视频、伴音及数据压缩解码,恢复出原来的数字电视信号。整个数字电视调谐器由两部分功能电路组成。如图荆图值缡拥餍称鞯缏房蛲前端的调谐电路,实现射频接收、变频、滤波以及自动增益控制等功能,该部分电路除了要实现信号接收的基本功能,还要处理好信号干扰问题,常见的如镜像信号干扰、邻频道干扰等问题,模拟电视中干扰会带来多条图线,而数字电视中干扰严重时可直接导致信号的丢失;后端的解调电由于射频接收机接收到的信号频率范围较宽邢呤值缡有藕,同时高频信号处理困难而且成本较高,因此接收机通常需要把接收到的射频信号变换到频率固定的中频或基图獠钍浇邮栈淦挡糠值慕邮辗娇蛲众所周知,电子信息产业最关键的核心技术之一是集成电路技术。所以,设计和制造拥有自主核心,具有巨大的市场潜力,对民族产业