180nm工藝下應(yīng)用于GPS系統(tǒng)的混頻器的研究與設(shè)計
本文關(guān)鍵詞:180nm工藝下應(yīng)用于GPS系統(tǒng)的混頻器的研究與設(shè)計
更多相關(guān)文章: GPS 高線性度 低噪聲 有源/無源混頻器
【摘要】:隨著以GPS為代表的GNSS不斷發(fā)展完善,導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越多。如何使衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)擁有更高性能、更多功能成為當今研究的熱點,所以衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)射頻接收機的研究也被廣泛關(guān)注,實現(xiàn)多頻點、多模式、低功耗、小噪聲和高線性度的射頻接收機是當前的潮流。 雙模式GPS射頻接收機具有較高的集成度,芯片中包含了低噪聲放大器、下變頻混頻器、頻率綜合器、可編程放大器、復(fù)數(shù)濾波器和自動增益控制電路等模塊。 混頻器是射頻信號接收通路上的一個重要模塊,主要功能是將射頻信號下變頻至基帶信號,,它的轉(zhuǎn)換增益、噪聲系數(shù)、線性度等性能的優(yōu)劣都會對系統(tǒng)性能影響很大。 射頻接收機有兩個工作模式,高增益模式和高線性度模式。本文對應(yīng)兩個不同的通路分別設(shè)計了一個有源混頻器和一個無源混頻器。 本文首先介紹了導(dǎo)航系統(tǒng)和射頻接收機的背景知識,包括四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的簡單介紹和射頻接收機結(jié)構(gòu)和常見指標的介紹,然后介紹了混頻器的基本原理,接著詳細介紹了下變頻混頻器的設(shè)計,其中有源下變頻混頻器是帶有源極負反饋電阻和分流方法(currentbleeding)的吉爾伯特結(jié)構(gòu),無源下變頻混頻器的結(jié)構(gòu)是電流驅(qū)動型的雙平衡無源混頻器。然后文章對偏置電路做了一些介紹,包括恒定跨導(dǎo)電流源和帶隙基準電流源的原理和設(shè)計,最后給出了TSMC0.18m工藝下的仿真結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】:GPS 高線性度 低噪聲 有源/無源混頻器
【學位授予單位】:上海交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:P228.4
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-13
- 第一章 緒論13-17
- 1.1 研究背景及意義13
- 1.2 四大導(dǎo)航系統(tǒng)簡介13-16
- 1.2.1 美國的 GPS 系統(tǒng)14
- 1.2.2 俄羅斯的 GLONASS 系統(tǒng)14-15
- 1.2.3 歐盟的伽利略系統(tǒng)15
- 1.2.4 中國的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)15-16
- 1.3 設(shè)計目標和主要工作16
- 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)16-17
- 第二章 射頻接收機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)17-32
- 2.1 射頻接收機介紹17-25
- 2.1.1 超外差接收機18-20
- 2.1.2 零中頻接收機20-23
- 2.1.3 低中頻接收機23-25
- 2.2 射頻電路的常見系統(tǒng)指標說明25-29
- 2.2.1 噪聲系數(shù)25-27
- 2.2.2 線性度27-29
- 2.3 雙模射頻接收機結(jié)構(gòu)29-31
- 2.4 本章小結(jié)31-32
- 第三章 混頻器的基本理論32-62
- 3.1 混頻基本原理32-34
- 3.1.1 非線性器件的混頻功能32-33
- 3.1.2 開關(guān)電路實現(xiàn)混頻功能33-34
- 3.2 混頻器的分類34-35
- 3.3 混頻器的指標35
- 3.4 有源混頻器的設(shè)計35-45
- 3.4.1 電路框圖35-36
- 3.4.2 射頻可編程放大器的結(jié)構(gòu)選擇36-38
- 3.4.3 射頻可編程放大器的噪聲分析38-41
- 3.4.4 雙平衡有源混頻器單元的工作原理41-42
- 3.4.5 雙平衡有源混頻器的噪聲分析42-45
- 3.4.6 線性度考慮45
- 3.5 無源混頻器的設(shè)計45-61
- 3.5.1 電路框圖45-46
- 3.5.2 跨導(dǎo)級的結(jié)構(gòu)選擇46-49
- 3.5.3 跨導(dǎo)級的噪聲分析49-50
- 3.5.4 開關(guān)級的優(yōu)化設(shè)計50-56
- 3.5.5 負載級的結(jié)構(gòu)選擇56-59
- 3.5.6 負載級的噪聲分析59-60
- 3.5.7 負載級偏置電流的選擇60-61
- 3.6 本章小結(jié)61-62
- 第四章 偏置電路62-68
- 4.1 偏置電流源62-67
- 4.1.1 恒定跨導(dǎo)(constant gm)電流源的工作原理62-64
- 4.1.2 帶啟動電路的恒定跨導(dǎo)電流源64-65
- 4.1.3 帶隙基準(bandgap)電流源的工作原理65-67
- 4.2 本章小結(jié)67-68
- 第五章 仿真結(jié)果68-74
- 5.1 測試電路圖68-69
- 5.2 仿真條件69-73
- 5.2.1 有源混頻器仿真結(jié)果69-71
- 5.2.2 無源混頻器仿真結(jié)果71-73
- 5.3 本章小結(jié)73-74
- 第六章 總結(jié)與研究展望74-75
- 6.1 總結(jié)74
- 6.2 研究展望74-75
- 參考文獻75-79
- 致謝79-80
- 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文80
【共引文獻】
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本文編號:837648
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