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《安徽大学》 2010年
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低功耗高线性度CMOS下混频器的设计

张世平  
【摘要】:针对目前射频集成电路发展的趋势和无线通信技术的发展状况,结合射频、中频和基带处理三部分电路单片集成(SOC)的实现需求,设计了用于802.11g无线通信系统接收机中的CMOS下射频混频电路。 首先,论文通过分析目前无线通信技术的发展现状以及802.11g技术独特的优势论证了设计CMOS射频802.11g混频器的必要性。对混频电路的混频原理、技术指标等进行了深入分析,获取了在设计中用到的频率等关键参数。 其次,根据射频集成电路设计流程和工艺实现方案比较结果,选择了高集成度低功耗易生产加工的完全CMOS工艺,具体分析了器件的射频等效模型。根据TSMC 0.25 um的射频工艺库,对NMOS管、片上电感、片上电容、片上电阻进行了研究,选取了综合性能好的MIM电容和螺旋电感。 然后,对CMOS下变频混频电路进行设计优化。设计的混频电路主要是使在传统的吉尔伯特混频器电路的基础上,跨导级采用CMOS gm单元结构,三个差分对取代原来电路中的一个差分对,延展了线性工作范围,将输入的射频电压信号转变为电流信号,作为开关级的偏置电流。该跨导单元提高了射频、中频、本振三个端口相互之间的隔离度,从而提高了混频器的跨导,最终提高了整个电路的增益和线性度。开关级采用Gilbert双平衡结构,将射频电流信号转换为中频电流信号,同时可以提高线性度和隔离度;另外引入了一种LC tank槽结构,达到了低电压高性能的目的。负载级将中频电流信号转换为中频电压信号输出,采用PMOS管与电阻并联的有源负载结构,可以提高输出电压,进而提高增益。各部分的偏置电流由镜像电流源提供。 最后,在ADS2008仿真平台上,结合电路的工作原理,仿真测试了混频器改进电路的各项性能参数,验证了设计的正确性和改良结果。
【学位授予单位】:安徽大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN773

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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【共引文献】
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【同被引文献】
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