近年來,無線通信技術和半導體技術的飛速發(fā)展,使得各種小型化低成本的無線通信設備慢慢融入并逐漸改變著我們的生活。在無線通信網(wǎng)絡中,射頻收發(fā)機作為該系統(tǒng)接收和發(fā)射信息的關鍵模塊,決定著無線通信系統(tǒng)的性能。而復數(shù)濾波器作為射頻收發(fā)系統(tǒng)的關鍵模塊,提高復數(shù)濾波器性能對與提升射頻收發(fā)系統(tǒng)的性能具有重要意義。論文在傳統(tǒng)實數(shù)濾波器電路的基本理論學習基礎上,研究與學習了復數(shù)濾波器的基本概念及其重要的性能指標。針對Gm-C濾波器的線性度較低,以及現(xiàn)代無線收發(fā)機對低功耗、低成本和高集成的要求越來越高,設計了兩款應用于低中頻接收機中的高線性Gm-C復數(shù)濾波器。主要工作和創(chuàng)新如下:（1）跨導放大器是Gm-C復數(shù)濾波器的核心模塊,其線性度影響整個復數(shù)濾波器的性能。針對傳統(tǒng)跨導運放開環(huán)工作線性度低的缺點,本文提出了一款高線性跨導放大器,通過使用源極負反饋電阻、交叉耦合和自適應偏置等線性化技術擴大跨導放大器的輸入范圍、降低三階失真來提高線性度�；谠摽鐚Х糯笃�,設計了一款級聯(lián)雙二階高線性Gm-C復數(shù)濾波器。設計基于UMC 110nm CMOS工藝,Cadence仿真結果表示在1.2V電源電壓下,其中心頻率為4MHz... 

【文章來源】：廣西師范大學廣西壯族自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

三階輸入互調(diào)點2.4.3提高線性度的方法

第3章基于高線性OTA的復數(shù)濾波器設計243.1.3跨導放大器的仿真結果（1）AC仿真本文設計的跨導運算放大器，采用UMC（聯(lián)華電子）110nmCMOS技術的器件模型設計，跨導放大器采用1.2V電壓供電，使用cadencespectre工具進行仿真驗證，其AC仿真結果如圖3.5所示。圖3.5跨導放大器AC仿真結果從圖3.5中上半部分為直流增益仿真，下半部分為相位仿真，由圖可得該跨導放大器的直流增益40dB，單位增益帶寬（GBW）為125MHz。為了避免系統(tǒng)振蕩，跨導運放在設計時要求相位裕度最小為45°，最合適的相位裕度為60°，由圖3.5可知本文設計的跨導放大器相位為49°，確保了跨導放大器的穩(wěn)定。（2）跨導放大器線性化仿真為了驗證本文提出的跨導放大器的線性化技術性能，選取了普通差分對跨導放大器、使用源極退化電阻和交叉耦合線性化技術的跨導放大器和本文提出的跨導放大器進行對比驗證，結果如圖3.6所示。為了獲得公平準確的結果，文章將三種跨導放大器的跨導值設定為100uS，從圖3.6顯示了三種跨導放大器跨導值隨輸入差分電壓變化的關系圖，可以看出本文提出的跨導放大器擁有

第3章基于高線性OTA的復數(shù)濾波器設計25更大的線性輸入范圍，線性度明顯優(yōu)于其他配置。圖3.6跨導放大器線性化仿真結果3.2低通濾波器的設計和仿真3.2.1低通濾波器的設計方法從第2章復數(shù)濾波器的概述中我們知道，復數(shù)濾波器可以通過頻移低通濾波器形成。因此在設計復數(shù)濾波器之前我們應該先設計對應的低通濾波器。Gm-C低通濾波器常用的設計方法有兩種：（1）LC梯形網(wǎng)絡替代法該方法是以無源LC梯形網(wǎng)絡為基礎，用集成有源電路代替無源LC濾波器中的電阻和電感[23]。這種方法的優(yōu)勢是設計的濾波器靈敏度較低，因為其內(nèi)部存在許多負反饋環(huán)，使得它對器件參數(shù)變化的敏感度下降，是高質(zhì)量集成濾波器設計采用的主要結構之一。V1RRL1L2C1C2圖3.7導放大器線性化仿真結果

【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種高線性Gm-C復數(shù)濾波器的設計[J]. 陳凱文,宋樹祥,蔣品群.  電子元件與材料. 2020(03)
[2]一種應用高線性度OTA的具有寬調(diào)節(jié)范圍的Gm-C濾波器（英文）[J]. 劉銀齊,葉茂,張揚,趙公元,趙毅強.  南開大學學報(自然科學版). 2017(06)
[3]一種低功耗線性范圍寬的跨導放大器及其在濾波器中的應用[J]. 郭小蓉,李安,王春華,孫晶茹,何海珍,李志斌.  電路與系統(tǒng)學報. 2013(02)
[4]藍牙接收機中鏡像信號的抑制[J]. 崔福良,馬德群,黃林,洪志良.  半導體學報. 2005(01)

碩士論文
[1]高線性度接收機中頻復數(shù)濾波器的研究與設計[D]. 陳佳煒.上海交通大學 2017
[2]射頻接收機用高線性寬帶Gm-C帶通濾波器的研究與設計[D]. 王權.西安理工大學 2016
[3]可調(diào)諧高線性Gm-C復數(shù)濾波器設計[D]. 周明杰.東南大學 2015



本文編號：3560129