可調諧高線性Gm-C復數濾波器設計
發(fā)布時間:2017-05-14 19:02
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【摘要】:復數濾波器作為低中頻接收機中的重要模塊,實現鏡像抑制和信道選擇的功能。濾波器靈活的頻率調諧能力可使接收機適應不同的應用場景;良好的線性度可以有效降低接收機的誤碼率。因此可調諧高線性濾波器的研究對整個射頻接收機系統(tǒng)的功能實現具有重要意義。本論文設計了一種用于無線傳感器網絡的低中頻接收機中的可調諧高線性Gm-C復數濾波器。首先從Gm-C濾波器的理論知識與鏡像抑制接收機的工作原理出發(fā),分析了Gm-C復數濾波器的實現方式,之后根據接收機的指標要求,給出了具體的設計方案:采用多路反饋法設計出復數濾波器的拓撲結構,保證了電路中所用元器件最少以及濾波特性對元器件較低的靈敏度;設計了一種基于電流傳輸器的高線性度跨導放大器,實現了濾波器中跨導值的精確比例關系;為滿足頻率調諧的要求,本文設計了一種新型的跨導放大器主從控制電路,在實現跨導值調節(jié)的同時,將決定Gm-C濾波器頻率特性的時間常數C/Gm轉變?yōu)镽C,使得原本僅用于有源RC濾波器的低功耗頻率校準電路可用于Gm-C濾波器中。論文設計的可調諧高線性Gm-C復數濾波器在SMIC0.18μm CMOS工藝下完成了電路和版圖的設計,并流片驗證。測試結果表明:濾波器工作在1.8 V的電源電壓下,靜態(tài)功耗為2mW;濾波器的中心頻率調諧范圍為141 KHz到453 KHz,帶寬調節(jié)范圍從92 KHz到837 KHz,中心頻率和帶寬可獨立調節(jié);濾波器鏡像抑制比大于20dB線性度方面,輸入三階互調點ⅡP3大于17 dBm。測試結果滿足了設計指標要求。
【關鍵詞】:復數濾波器 主從控制 高線性度 可調諧 頻率校準
【學位授予單位】:東南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TN713;TN858
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 緒論8-12
- 1.1 課題背景及意義8-9
- 1.2 國內外研究現狀9-10
- 1.3 論文主要工作10-11
- 1.4 論文內容概述11-12
- 第二章 濾波器設計概述12-28
- 2.1 鏡像抑制接收機基本原理12-14
- 2.1.1 超外差式接收機12-13
- 2.1.2 鏡像抑制接收機13-14
- 2.2 濾波器設計原理14-23
- 2.2.1 濾波器的性能指標14-16
- 2.2.2 濾波器的分類16-19
- 2.2.3 濾波器設計方法19-23
- 2.3 復數濾波器設計23-27
- 2.4 本章小結27-28
- 第三章 Gm-C復數濾波器電路設計28-52
- 3.1 濾波器設計指標28-29
- 3.2 復數濾波器結構設計29-35
- 3.2.1 多路反饋Gm-C濾波器模型29-31
- 3.2.2 四階Gm-C復數濾波器結構設計31-35
- 3.3 高線性度跨導放大器設計35-41
- 3.3.1 基于電流傳輸器的跨導放大器設計36-40
- 3.3.2 跨導放大器仿真分析40-41
- 3.4 頻率調諧與校準模塊設計41-46
- 3.4.1 跨導放大器主從控制電路42-44
- 3.4.2 低功耗頻率校準電路設計44-46
- 3.5 可測試輸出緩沖器設計46-48
- 3.6 濾波器整體仿真48-50
- 3.7 本章小結50-52
- 第四章 版圖設計、測試結果及分析52-62
- 4.1 版圖設計52-55
- 4.2 后仿真驗證55-57
- 4.3 測試及結果分析57-60
- 4.4 本章小結60-62
- 第五章 總結與展望62-64
- 5.1 總結62-63
- 5.2 展望63-64
- 致謝64-66
- 參考文獻66-70
- 作者簡介70
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8 劉s
本文編號:365965
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