隨著芯片工藝技術(shù)和電路設(shè)計技術(shù)的進(jìn)步,CMOS晶體管開關(guān)的性能提升、無電感信號通路實(shí)現(xiàn)、數(shù)字電路處理能力增強(qiáng),這使設(shè)計可編程射頻收發(fā)芯片成為可能。濾波技術(shù)是可編程射頻收發(fā)芯片的關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn)之一。為了滿足各種通信協(xié)議的需求,芯片基帶濾波器的最大調(diào)諧帶寬要大于20MHz,帶寬調(diào)諧范圍要大于100倍,同時還要具有增益調(diào)節(jié)的能力。在缺少片外高性能濾波器的情況下,片上濾波器在可調(diào)信道帶寬的范圍內(nèi)需要擁有80dB的帶外信號抑制能力。本論文圍繞可編程射頻收發(fā)芯片中的濾波技術(shù)進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容包括:(1)從可編程射頻收發(fā)芯片的系統(tǒng)與架構(gòu)設(shè)計入手,分析了收發(fā)鏈路對各級濾波器的指標(biāo)要求,給出了濾波器組中各級濾波器的基本設(shè)計指標(biāo);(2)研究了模擬有源RC低通濾波器的設(shè)計原理,對模擬基帶濾波器中非理想運(yùn)算放大器的影響進(jìn)行了詳細(xì)的分析,通過推導(dǎo)通帶波紋與運(yùn)放GBW和PM的關(guān)系,對模擬濾波器級聯(lián)設(shè)計法進(jìn)行了改進(jìn),使之適用于帶寬與功耗折中的邊界條件。利用改進(jìn)的級聯(lián)設(shè)計法對收發(fā)通路的四個模擬基帶濾波器進(jìn)行了電路設(shè)計,并完成了版圖設(shè)計與仿真,其中的接收通路模擬基帶濾波器,帶寬調(diào)諧范圍為200kHz-39.2MH...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
    1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
2 可編程射頻收發(fā)機(jī)濾波鏈路的系統(tǒng)設(shè)計
    2.1 收發(fā)機(jī)架構(gòu)
        2.1.1 直接變頻接收機(jī)
        2.1.2 現(xiàn)代直接變頻發(fā)射機(jī)
        2.1.3 可編程射頻收發(fā)芯片架構(gòu)與設(shè)計指標(biāo)
    2.2 濾波鏈路的系統(tǒng)設(shè)計
        2.2.1 信號通路上濾波鏈路的設(shè)計
        2.2.2 模擬濾波器指標(biāo)分析
        2.2.3 數(shù)字濾波器指標(biāo)分析
    2.3 各級濾波器指標(biāo)分配
        2.3.1 模擬濾波器指標(biāo)分配
        2.3.2 數(shù)字濾波器指標(biāo)分配
3 模擬基帶濾波器結(jié)構(gòu)研究與設(shè)計
    3.1 模擬基帶濾波器結(jié)構(gòu)研究
        3.1.1 一階有源RC低通濾波器結(jié)構(gòu)
        3.1.2 雙二階有源RC低通濾波器結(jié)構(gòu)
    3.2 非理想運(yùn)算放大器分析
        3.2.1 勞斯-赫爾維茲(Routh-Hurwitz)穩(wěn)定判據(jù)
        3.2.2 一階有源RC低通濾波器穩(wěn)定性分析
        3.2.3 Tow-Thomas雙二階有源RC低通濾波結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析
        3.2.4 級聯(lián)設(shè)計法在功耗與帶寬極限折中條件下的改進(jìn)
    3.3 帶寬校準(zhǔn)環(huán)路
        3.3.1 帶寬校環(huán)路的結(jié)構(gòu)
        3.3.2 帶寬校準(zhǔn)原理
        3.3.3 信號傳輸延遲引入的帶寬校準(zhǔn)誤差的消除
        3.3.4 帶寬校準(zhǔn)流程
    3.4 模擬基帶濾波器電路設(shè)計
        3.4.1 運(yùn)算放大器設(shè)計
        3.4.2 模擬基帶濾波器設(shè)計
        3.4.3 濾波器帶寬校準(zhǔn)環(huán)路設(shè)計
    3.5 版圖設(shè)計
4 數(shù)字濾波器原理及設(shè)計
    4.1 ΔΣ模數(shù)轉(zhuǎn)換器
        4.1.1 ΔΣ調(diào)制器
        4.1.2 抽取濾波器組
    4.2 數(shù)字濾波器設(shè)計原理
    4.3 數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)
        4.3.1 直接型FIR濾波器
        4.3.2 轉(zhuǎn)置結(jié)構(gòu)FIR濾波器
        4.3.3 多相(polyphase)結(jié)構(gòu)[52]FIR濾波器
    4.4 數(shù)字濾波器設(shè)計
        4.4.1 接收通路數(shù)字濾波器設(shè)計
        4.4.2 發(fā)射通路數(shù)字濾波器設(shè)計
5 仿真與驗(yàn)證
    5.1 模擬基帶濾波器仿真
        5.1.1 TI-LPF仿真
        5.1.2 RxBBF仿真
        5.1.3 接收鏈路濾波器邊界配置條件驗(yàn)證
        5.1.4 模擬基帶濾波器仿真結(jié)果總結(jié)
    5.2 濾波鏈路驗(yàn)證
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3838552