基于65nm CMOS工藝的寬帶模擬基帶電路研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2023-05-31 05:15
本文面向新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的收發(fā)機(jī)芯片,設(shè)計(jì)了其中的模擬基帶電路。該模擬基帶主要包括可編程增益放大器、信道選擇低通濾波器以及直流失調(diào)消除電路等模塊,可以實(shí)現(xiàn)增益調(diào)節(jié)、頻率選擇、直流失調(diào)抑制等功能。本文的可編程增益放大器基于帶有并聯(lián)負(fù)反饋的超級(jí)源跟隨結(jié)構(gòu),由于是開(kāi)環(huán)結(jié)構(gòu),可以在較低的功耗下獲得較大的帶寬?删幊淘鲆娣糯笃魍ㄟ^(guò)可編程的源極退化電阻與負(fù)載電阻實(shí)現(xiàn)增益的精確調(diào)節(jié),由數(shù)字串行外設(shè)接口控制,并引入了一系列線(xiàn)性度優(yōu)化技術(shù)。本文的直流失調(diào)消除電路基于連續(xù)時(shí)間負(fù)反饋結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)包含無(wú)源低通濾波器、跨導(dǎo)單元以及糾正電阻等模塊。其中,無(wú)源低通濾波器采用了密勒等效電容以節(jié)省芯片面積。跨導(dǎo)單元由四路電流鏡實(shí)現(xiàn),四路輸出電流分別向串聯(lián)在信號(hào)通路上的糾正電阻注入和抽取電流,通過(guò)這種方式可以有效提升跨導(dǎo)值并穩(wěn)定電路的共模電平。本文的信道選擇低通濾波器基于六階切比雪夫有源RC結(jié)構(gòu),通過(guò)三個(gè)Sallen-Key二階單元級(jí)聯(lián)綜合而成。濾波器的截止頻率為100/130/170MHz可調(diào),從而覆蓋多模多頻的應(yīng)用要求。運(yùn)算放大器采用改進(jìn)的帶密勒補(bǔ)償?shù)膬杉?jí)運(yùn)放,在適中的功耗下可以獲得較大的增益帶寬積與較高的開(kāi)環(huán)增益...
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 本文的研究?jī)?nèi)容
1.3 本文的組織架構(gòu)
第2章 接收機(jī)中模擬基帶電路的分析
2.1 無(wú)線(xiàn)接收機(jī)概述
2.1.1 零中頻接收機(jī)
2.1.2 自動(dòng)增益控制電路
2.2 模擬基帶電路的主要性能指標(biāo)
2.2.1 噪聲
2.2.2 線(xiàn)性度
2.2.3 級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的帶寬
2.2.4 直流失調(diào)消除與信道選擇性
2.3 模擬基帶電路的整體架構(gòu)與設(shè)計(jì)指標(biāo)
2.4 本章小結(jié)
第3章 可編程增益放大器的設(shè)計(jì)
3.1 可編程增益放大器的簡(jiǎn)介
3.1.1 基于吉爾伯特單元的VGA
3.1.2 基于可變跨導(dǎo)的VGA
3.1.3 基于反饋電阻/電容的PGA
3.1.4 基于電流模的PGA
3.1.5 基于源極退化電阻結(jié)構(gòu)的PGA
3.2 可編程增益放大器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.3 可編程增益放大器的實(shí)現(xiàn)
3.3.1 PGA的設(shè)計(jì)指標(biāo)
3.3.2 PGA的核心電路設(shè)計(jì)
3.3.3 PGA的增益控制
3.3.4 PGA的噪聲特性分析
3.4 可編程增益放大器的后仿真結(jié)果與分析
3.4.1 增益特性
3.4.2 線(xiàn)性度
3.4.3 噪聲系數(shù)
3.4.4 后仿真結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 直流失調(diào)消除電路的設(shè)計(jì)
4.1 直流失調(diào)產(chǎn)生的原因與消除的必要性
4.2 直流失調(diào)消除電路的原理與設(shè)計(jì)指標(biāo)
4.2.1 DCOC的傳輸函數(shù)
4.2.2 DCOC的級(jí)數(shù)考慮
4.2.3 DCOC的直流失調(diào)抑制能力
4.2.4 DCOC的建立時(shí)間
4.2.5 DCOC的噪聲
4.3 直流失調(diào)消除電路的具體實(shí)現(xiàn)
4.3.1 低通濾波器
4.3.2 糾正電阻
4.3.3 跨導(dǎo)單元
4.3.4 設(shè)計(jì)折中
4.4 直流失調(diào)消除電路的后仿真結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 低通濾波器的設(shè)計(jì)
5.1 濾波器概述
5.1.1 濾波器的基本理論
5.1.2 濾波器的響應(yīng)類(lèi)型
5.1.3 連續(xù)時(shí)間濾波器的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)
5.1.4 濾波器的綜合
5.2 濾波器的系統(tǒng)考慮
5.2.1 濾波器的設(shè)計(jì)指標(biāo)
5.2.2 非理性特性對(duì)濾波器的影響
5.3 濾波器的實(shí)現(xiàn)
5.3.1 濾波器的參數(shù)確定
5.3.2 濾波器的綜合
5.3.3 運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)
5.3.4 穩(wěn)定性分析
5.4 濾波器的后仿真結(jié)果與分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 模擬基帶的整合與仿真
6.1 版圖設(shè)計(jì)的流程
6.2 版圖匹配與可靠性設(shè)計(jì)
6.2.1 版圖匹配
6.2.2 可靠性設(shè)計(jì)
6.2.3 數(shù);旌想娐返陌鎴D考慮
6.2.4 寄生效應(yīng)
6.3 模擬基帶的版圖設(shè)計(jì)
6.3.1 模擬基帶各電路模塊的版圖設(shè)計(jì)
6.3.2 模擬基帶電路的整體版圖設(shè)計(jì)
6.4 模擬基帶的后仿真結(jié)果與分析
6.5 模擬基帶的測(cè)試方案
6.6 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附件: 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
本文編號(hào):3825757
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 本文的研究?jī)?nèi)容
1.3 本文的組織架構(gòu)
第2章 接收機(jī)中模擬基帶電路的分析
2.1 無(wú)線(xiàn)接收機(jī)概述
2.1.1 零中頻接收機(jī)
2.1.2 自動(dòng)增益控制電路
2.2 模擬基帶電路的主要性能指標(biāo)
2.2.1 噪聲
2.2.2 線(xiàn)性度
2.2.3 級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的帶寬
2.2.4 直流失調(diào)消除與信道選擇性
2.3 模擬基帶電路的整體架構(gòu)與設(shè)計(jì)指標(biāo)
2.4 本章小結(jié)
第3章 可編程增益放大器的設(shè)計(jì)
3.1 可編程增益放大器的簡(jiǎn)介
3.1.1 基于吉爾伯特單元的VGA
3.1.2 基于可變跨導(dǎo)的VGA
3.1.3 基于反饋電阻/電容的PGA
3.1.4 基于電流模的PGA
3.1.5 基于源極退化電阻結(jié)構(gòu)的PGA
3.2 可編程增益放大器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.3 可編程增益放大器的實(shí)現(xiàn)
3.3.1 PGA的設(shè)計(jì)指標(biāo)
3.3.2 PGA的核心電路設(shè)計(jì)
3.3.3 PGA的增益控制
3.3.4 PGA的噪聲特性分析
3.4 可編程增益放大器的后仿真結(jié)果與分析
3.4.1 增益特性
3.4.2 線(xiàn)性度
3.4.3 噪聲系數(shù)
3.4.4 后仿真結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 直流失調(diào)消除電路的設(shè)計(jì)
4.1 直流失調(diào)產(chǎn)生的原因與消除的必要性
4.2 直流失調(diào)消除電路的原理與設(shè)計(jì)指標(biāo)
4.2.1 DCOC的傳輸函數(shù)
4.2.2 DCOC的級(jí)數(shù)考慮
4.2.3 DCOC的直流失調(diào)抑制能力
4.2.4 DCOC的建立時(shí)間
4.2.5 DCOC的噪聲
4.3 直流失調(diào)消除電路的具體實(shí)現(xiàn)
4.3.1 低通濾波器
4.3.2 糾正電阻
4.3.3 跨導(dǎo)單元
4.3.4 設(shè)計(jì)折中
4.4 直流失調(diào)消除電路的后仿真結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 低通濾波器的設(shè)計(jì)
5.1 濾波器概述
5.1.1 濾波器的基本理論
5.1.2 濾波器的響應(yīng)類(lèi)型
5.1.3 連續(xù)時(shí)間濾波器的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)
5.1.4 濾波器的綜合
5.2 濾波器的系統(tǒng)考慮
5.2.1 濾波器的設(shè)計(jì)指標(biāo)
5.2.2 非理性特性對(duì)濾波器的影響
5.3 濾波器的實(shí)現(xiàn)
5.3.1 濾波器的參數(shù)確定
5.3.2 濾波器的綜合
5.3.3 運(yùn)算放大器的設(shè)計(jì)
5.3.4 穩(wěn)定性分析
5.4 濾波器的后仿真結(jié)果與分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 模擬基帶的整合與仿真
6.1 版圖設(shè)計(jì)的流程
6.2 版圖匹配與可靠性設(shè)計(jì)
6.2.1 版圖匹配
6.2.2 可靠性設(shè)計(jì)
6.2.3 數(shù);旌想娐返陌鎴D考慮
6.2.4 寄生效應(yīng)
6.3 模擬基帶的版圖設(shè)計(jì)
6.3.1 模擬基帶各電路模塊的版圖設(shè)計(jì)
6.3.2 模擬基帶電路的整體版圖設(shè)計(jì)
6.4 模擬基帶的后仿真結(jié)果與分析
6.5 模擬基帶的測(cè)試方案
6.6 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附件: 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
本文編號(hào):3825757
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