文档介绍：上海大学
硕士学位论文
WLAN收发信机中CMOS功率前置放大器和收发开关的设计
姓名:邓霜
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:汪东旭;杨文荣
20060101
摘要关键词:前置放大器阻抗匹配收发开关放和峡9夭捎昧藄随着无线局域网的迅速普及,对单片集成的收发信机的需求日益增长。本文针对标准的要求,深入研究了收发信机中前置功放和收发开关的设计技术与设计方法,并在此基础上,采用工艺完成了具体的电路设计。本文研究了拓展带宽的方法,利用并联谐振负载吸收放大器漏端的寄生电容,实现了窄带放大的目的。为了确保整个电路的端口隔离度,前级电路采用共源共栅差动放大结构,同时完成了平衡一不平衡转换,避免了利用电磁场解析工具设计母丛庸獭F浯危疚亩宰杩蛊ヅ涞姆椒ń辛朔治觯在输出端利用推ヅ涫迪至烁咦杩瓜虻妥杩沟谋浠弧W詈蟊疚纳杓屏艘恢执并联结构的对称式疪开关,详细分析了疪开关在导通和关断下的开关电路等效模型,并结合仿真对隔离度和插入损耗之间的折衷方案进行了探讨。本文创新性的提出了一种高压偏置的方法,提高了疪开关的功率传输能力,增强了其通用性。论文还设计了低压带隙基准、偏置电路等其它相关单元。所设计的前置功工具进行仿真,仿真结果显示:前置功放的增益为,输出压缩点达到,为一籘瓜开关的压缩点超过衾攵群筒迦胨鸷姆直鹞R和一,达到了系统的要求。上海大学硕士学位论义
衟琣印曲鰐蟬,印山¨.琣琺眛.”,,琑—癳..簍丘籺Ⅱ一,“
签名:习翌日期:堡圣望对秀原创性声明本论文使用授权说明本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。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己发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他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意。本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑导师签名:签名上海夫学硕士学位论义
第一章绪论引言无线通信从马可尼时代算起迄今已经有百余年历史【欢恢钡缴鲜兰八十年代末才开始获得革命性的突破,究其原因主要得益于微电子技术和射频电路设计技术的迅速发展。如今,无线通信产品已经渗透到我们生活的各个方面~从掌上电脑到无绳电话,从卫星通信到蓝牙、、曲等等。在上个世级六七十年代以前,无线发射和接收一直采用的是电子管和晶体管分立器件,大而笨重且可靠性很低的固有缺点导致这些技术只能用于军事、收发电报、广播等有限的领域。自从仙童就瞥龅谝黄傻缏芬岳矗⒌子技术沿着摩尔定律获得突飞猛进的发展,集成电路的特征尺寸不断缩小,目前数字的主流工艺是,模拟工艺一般落后一到两代。在这样的工艺下艿慕刂疗德室丫锏郊甘瓽,这为射频前端电路单片集成提供了必要的物理条件。可以用于制作射频集成电路的工艺有多种,常见的、龋尴呤辗⑾低成婕霸鲆妗⒃肷⑾咝远取⒐等各个指标的折衷,如果仅从增益和功率输出的角度考虑,、际首要选择的对象,然而一旦需要射频前端和基带芯片集成,由于功耗很大或者成本很高,它们都无法满足要求。只有工艺可以做到成本最低和单片集成比较好的兼顾。虽然目前的工艺噪声指标和高频特性都不是最佳,但随着工艺水平的不断提高,的各种特性都在改善。尽管目前众多无线通信领域包括等工艺只是在基带芯片中得到广泛应用,但随着硅研究开发的不断深入,技术有可能在不远的将来占据主导地位。用射频收发芯片包含接收和发射两个通道,本芯片采用的是零中频方案。接收通道由⒒炱灯鳌、疍转换器组成,发射通道由输入缓冲、疉转换器、⑸媳淦灯鳌⑶爸梅糯笃骱凸β史糯笃髯槌桑菊裥藕可以收发共用。此外由刂频氖辗⒇⒐鼐龆ㄌ煜吆问庇虢邮栈蛘叻⑸涠私、、4笱я齤。学位论文
值,而且两层募涓舸笤荚脚,所以缛菸薹ㄗ龅暮艽蟆6鳰研究现状与存在的问题通。本文主要研究酊置功率放大器和收发开关的片上实现方法。射频集成电路近年来发展很快,许多以前用騁骷谱鞯牡片小功率放大器、⑹辗⒖9氐纫丫屑刹烦鱿郑庋屯贫牙电子产品越来越复杂,功能不断增多。由于材料很高的载流子迁移率以及工艺极小的衬底寄生参数,它能在低噪声、低损耗方面获得优异的性能,目前的市场由其主宰。实际上无论民用对讲机、还是曲、蓝牙等都工作于刀蝃,频率从到,这些频率下的都能用目前的工艺实现。然而,射频电路集成化面临的首要问题是无源元件的集成。射频电路的显著特点就是无源元件的数量明显多于有源元件,因此如何在片上实现合适大小并满足怠⑽缕炔问奈拊丛<枰?朔芏辔侍狻片上电容主要有冖龅缛莺蚆电容供选择。由于介电常数的有限电容由于栅氧的厚度极小ノ幻婊梢曰竦媒洗蟮牡缛葜担G艽υ谇糠葱颓庋拍艿玫轿榷ǖ牡缛荩裨虻缛萁ê苄。兴鸷亩且高