文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
射频集成电路中模拟基带滤波器的设计和实现
姓名:石欢
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:张鹤鸣
20070101
摘要随着无线通讯系统的迅猛发展,射频集成电路已经成为人们研究设计的热点。目前越来越多的功能模块淦担D猓都集成在一个芯片中。本论文研究了射频收发机中模拟基带滤波器的设计问题。在分析了有源滤波器的类型、跨导单元、运算放大器和自适应电路后,给出了跨导电容滤波器和有源电阻电滤波器是射频系统中不可缺少的一部分,它起着选择信道,滤除高次谐波,抗混频等作用。经过多年的研究和发展,滤波器的设计技术比较成熟。例如传统的有源电阻电容瞬ㄆ鳎哂懈呔ǘ鹊目9氐缛滤波器,以及截止频率较高且可调的跨导电容滤波器。滤波器的设计可以分为拓扑结构设计和单元电路设计。本文从电路原理出发,分析了滤波器的综合方法、稳定性、噪声等;单元电路设计中重点研究和分析了跨导电路的线性度、噪声、非线性、共模反馈;折叠共源共栅放大器的增益、共本文设计了两种基带滤波器,一种是应用于射频发射机的滤波器,其中跨导单元电路的输入管处于线性区,具有线性度高,,通常需要自适应电路来调整滤波器的时间常数。但是这样增加了系统的复杂性,增加了成本和功耗。本文提出了一种跨导值补偿方法,使滤波器的特征频率的变化范围大大减小了,符合系统的要求。另一种是应用于射频接收机的瞬ㄆ鳎渲械脑怂惴糯笃鞑捎谜鄣焦苍共栅结构,使用了缓冲器和密勒效应电容进行频率补偿,提高了滤波器的稳定性。使用中芯国际旌闲藕殴ひ湛饨猩杓疲畚母隽朔抡娼峁版图。最后比较了这两种滤波器特性和性能。关键词:射频集成电路模拟滤波器跨导电容滤波器有源电阻电容滤波器容甊滤波器两种基带滤波器的设计。模抑制比等。折叠式共源共栅放大器
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导师签名香辫本人签名:垄石殳久西安电子科技大学创新性声明关于论文使用授权的说明。‘诨兀畖÷本人声明所呈交的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业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技大学或其他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做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人签名:日期:本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印、或其它复制手段保存论文。C苈畚在解密后遵守此规定本学位论文属于保密,在年解密后适用本授权书。口
第一章绪论射频集成电路的发展和前景从广义上来讲,射频指的是无线通信所用的频段,在到恐洹蚴忠贫缁跋低常珻碈无线和移动通讯系统中重要的指标包括载波频率,信道带宽,调制方式,编惺币布蛐次猅,模拟混合信号无线通信所具有的高灵活性,商机动性使它的应用日益广泛。无线和移动通讯包含很广泛的范围,包括广播,电视,移动电话即多分址,即ㄓ梅肿槲尴咭滴,无线网络即蓝牙,.,泶奈尴呓覣。即超宽带H蚨ㄎ幌低,射频识鄹,智能手持设备等川。码算法,功耗,面积,产量,成本等I淦岛突旌霞傻缏肥钦庑┪尴吆屯ㄐ应用中最关键的技术,它们包括射频电路,模拟电路还有数字电路以实现模拟或者射频信号的放大,信道的选择及滤波,还有模拟到数字,数字到模拟的转换,频率综合,功率管理等功能。图是一个的典型无线通信电路模块图,这些电路按照功能可以分为以下的主要模块荷淦凳辗⒒。即β史糯笃,即,功耗管理碢中藕糯砥碊。图无线通信收发机电路框图
本论文的工作意义和主要内容成本较高,适用性不强。随着特征尺寸的不断减小,深亚微米器件集成的射频系统中,去除高档木迪褚种坪椭衅德瞬ú糠郑枰=暾纳淦频谱直接转换到基带。如果在数字基带电路之前没有信道滤波电路的话,会有大量的邻近信道块干扰有用信号。因此需要设计模拟基带电路来满足不同信号条件下所需要的模拟功能。设计难点包括:线性度、动态范围、功耗等。在模拟基带电路的输入,基带滤波器要削减无用的信号块。滤波器还要用来执行抗混频。适同数字电路、存储器电路相比,推动射频、模拟混合集成电路发展的动力并不是器件特征尺寸的缩小,而是其他的一些性能指标。不同种类的材料和器件结构可以提供最佳的解决方案。不仅包括基于硅技术的器件,还有化合物半导体器件和技术。在过去的二十年中