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可配置无线发射系统(GSM/TDSCDMA/WCDMA)中的低功耗数模转换器和滤波器的研究与实现

惠志达  
【摘要】: 在当今的无线通信市场中,对能支持多个标准的便携式通信终端的需求正迅速增长。这促使了在最先进的工艺中实现单片多标准无线收发系统成为当今重要的研究课题之一。因此,可配置是无线通信系统中基带和射频模块设计的关键。 在单片无线收发系统中另一个重要的要求就是要使功耗和面积最小化。选择一种合适的系统架构是同时优化这两个指标的关键,选择较低的电源电压也是降低功耗的重要手段。但是,低电源电压会直接限制模拟电路的输出动态范围以及线性度。事实上,在1.2V电源电压下来实现可配置无线收发系统中的高动态范围高线性度的模拟模块仍然是一个巨大的挑战。 本文的研究任务是在0.13-μm CMOS工艺1.2V电源电压下实现一款应用于多模(GSM/TDSCDMA/WCDMA)无线发射系统中的可配置数模转换器(DAC)和低通成形滤波器(LPF)模块。基于这个目的,本文进行了一系列的理论研究和电路设计工作。 在完成设计任务的基础上,论文在理论方面的主要贡献主要有以下两点: (1)研究了电流源随机匹配误差对数模转换器积分非线性(INL)的影响,对于给定INL良率提出了一个比以往文献中更宽松的约束,从而大大减小芯片的面积。 (2)指出在差分输出和单端输出情况中电流源输出阻抗对数模转换器积分非线性和无杂散动态范围的影响有巨大的区别,对其建立模型并给出解析的结果。


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