低功耗高線性度CMOS下混頻器的設(shè)計.pdf

1、針對目前射頻集成電路發(fā)展的趨勢和無線通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，結(jié)合射頻、中頻和基帶處理三部分電路單片集成(SOC)的實現(xiàn)需求，設(shè)計了用于802.11g無線通信系統(tǒng)接收機中的CMOS下射頻混頻電路。
　　 首先，論文通過分析目前無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及802.11g技術(shù)獨特的優(yōu)勢論證了設(shè)計CMOS射頻802.11g混頻器的必要性。對混頻電路的混頻原理、技術(shù)指標(biāo)等進行了深入分析，獲取了在設(shè)計中用到的頻率等關(guān)鍵參數(shù)。
　　 其次，

2、根據(jù)射頻集成電路設(shè)計流程和工藝實現(xiàn)方案比較結(jié)果，選擇了高集成度低功耗易生產(chǎn)加工的完全CMOS工藝，具體分析了器件的射頻等效模型。根據(jù)TSMC0.25 um的射頻工藝庫，對NMOS管、片上電感、片上電容、片上電阻進行了研究，選取了綜合性能好的MIM電容和螺旋電感。
　　 然后，對CMOS下變頻混頻電路進行設(shè)計優(yōu)化。設(shè)計的混頻電路主要是使在傳統(tǒng)的吉爾伯特混頻器電路的基礎(chǔ)上，跨導(dǎo)級采用CMOS gm單元結(jié)構(gòu)，三個差分對取代原來電路中的

3、一個差分對，延展了線性工作范圍，將輸入的射頻電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘枺鳛殚_關(guān)級的偏置電流。該跨導(dǎo)單元提高了射頻、中頻、本振三個端口相互之間的隔離度，從而提高了混頻器的跨導(dǎo)，最終提高了整個電路的增益和線性度。開關(guān)級采用Gilbert雙平衡結(jié)構(gòu)，將射頻電流信號轉(zhuǎn)換為中頻電流信號，同時可以提高線性度和隔離度；另外引入了一種LC tank槽結(jié)構(gòu)，達到了低電壓高性能的目的。負載級將中頻電流信號轉(zhuǎn)換為中頻電壓信號輸出，采用PMOS管與電阻并聯(lián)的有源