射頻集成電路中模擬基帶濾波器的設計和實現.pdf

1、隨著無線通訊系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，射頻集成電路已經成為人們研究設計的熱點。目前越來越多的功能模塊(射頻，模擬，數字)都集成在一個芯片中。本論文研究了射頻收發(fā)機中模擬基帶濾波器的設計問題。在分析了有源濾波器的類型、跨導單元、運算放大器和自適應電路后，給出了跨導電容(Gm-C)濾波器和有源電阻電容(Active-RC)濾波器兩種基帶濾波器的設計。 濾波器是射頻系統(tǒng)中不可缺少的一部分，它起著選擇信道，濾除高次諧波，抗混頻等作用。經過多年的研

2、究和發(fā)展，濾波器的設計技術比較成熟。例如傳統(tǒng)的有源電阻電容(Active-RC)濾波器，具有高精度的開關電容濾波器，以及截止頻率較高且可調的跨導電容(Gm-C)濾波器。 濾波器的設計可以分為拓撲結構設計和單元電路設計。本文從電路原理出發(fā)，分析了濾波器的綜合方法、穩(wěn)定性、噪聲等；單元電路設計中重點研究和分析了跨導電路的線性度、噪聲、非線性、共模反饋；折疊共源共柵放大器的增益、共模抑制比等。 本文設計了兩種基帶濾波器，一種是

3、應用于射頻發(fā)射機的Gm-C濾波器，其中跨導單元(Gm)電路的輸入管處于線性區(qū)，具有線性度高，功耗小等優(yōu)點。為了解決濾波器特征頻率隨工藝變化，通常需要自適應電路來調整濾波器的時間常數。但是這樣增加了系統(tǒng)的復雜性，增加了成本和功耗。本文提出了一種跨導值補償方法，使濾波器的特征頻率的變化范圍大大減小了，符合系統(tǒng)的要求。另一種是應用于射頻接收機的Active-RC濾波器，其中的運算放大器采用折疊式共源共柵結構，使用了緩沖器和密勒效應電容進行頻率