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《湖南大学》 2003年
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高性能数模转换器、滤波器的理论与设计及其在通信系统的应用

江金光  
【摘要】: 数模转换器、模拟集成滤波器、基准电压源和高驱动能力运放等电路是通信系统中不可缺少的基本电路。本文紧跟国际学术研究热点,结合一实际通信系统中包括有上述基本单元电路,将对数模转换器、滤波器以及基准源电路的研究重点放在了其高性能指标的提高以及新结构电路的实现上,得到了一系列高性能特性的数模转换器、滤波器和基准电压源电路。并将其成功地应用于通信集成电路上,取得了令人满意的实际应用成果。 本文的主要研究成果如下: 第一章:首先介绍了数模转换器的基本概念及其关键特性指标,接着综述了模拟集成滤波器的发展简史、设计方法和实现技术。然后分析了滤波器实际电路实现及其非理想因素对其性能的影响,阐述了本课题的研究意义以及本文所做的主要研究工作。 第二章:提出了具有梯度误差补偿的高速8位、80MHz温度计码数模转换器,并在此基础上进一步提出了高速、高精度12位、80MHz采样率电流舵结构数模转换器。 第三章:提出了输入级分别为PMOS管、NMOS管的多输出端电流模式全差分积分器,并由此构成了中心频率连续可调的二阶带通滤波器,同时比较了二者的优缺点。 第四章:提出了一种新的低电压、高线性度、宽输入范围跨导,并由此设计实现了四阶切比雪夫(Chebyshev)低通滤波器,接着提出了一种宽输入范围且具有电压共模负反馈的全差分跨导,并采用一种新的开关电容电路实现跨导值Gm精确可调,从而可以设计得到高性能具有精确截止频率的跨导-电容三阶椭圆函数滤波器。 第五章:提出了一种新的既具有电压共模负反馈又同时具有电流共模负反馈的全差分运算放大器电路,能较好地稳定电路的静态工作点,并应用MOS管工作在线性区可作有源可变电阻用的特性设计得到了截止频率可连续调节的高性能R-MOSFET-C、运放结构切比雪夫(Chebyshev)和精确群时延值贝塞尔(Bessel)低通滤波器。 第六章:提出了一种新的高精度带隙基准电压源电路,实测该电路的温度系 数指标远远优于国际同类结构电路的温度系数指标,接着提出了高驱动能力全差 分运算放大器电路。 第七章:将本文第二章提出的高速、高精度12位、80MHz采样率电流舵结 构的数模转换器和第五章提出的R一MOSFET一C结构且具有精确群时延值的贝塞 尔(Bessel)滤波器以及第六章提出的高精度带隙基准电压源和高驱动能力全差 分运算放大器电路应用于通信GSM基带输入/输出端口芯片,满足系统设计要求 并取得了令人满意的实测结果。同时将前面所设计的高精度带隙基准电压源电 路成功应用于8位新构架微处理器多用途芯片电路中,取得了良好的使用效果。 结束语部分对本文所做的工作进行了总结,对本研究领域的未来发展趋势提 出了展望。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TN792

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【参考文献】
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